Mot kunstig liv

Amerikanske forskere har fått en bakterie til å bli en annen art ved å transplantere et helt genom. De mener dette er et skritt på veien mot å skape liv i laboratoriet helt fra bunnen av.

Publisert

Tenk deg at du har laget kunstig DNA i laboratoriet ditt. Hva gjør du egentlig for å blåse liv i det? Er det mulig?

Svaret har vi ikke enda, men forskere i USA sier de har tatt et stort skritt videre.

Spesialdesignede mikrober

Nyheten om bakterien som ble til en annen bakterie blir fremhevet som et viktig bevis for at syntetisk liv vil bli mulig i fremtiden.

Craig Venter og kollegaer beskriver genomtransplantasjonen i det siste nummeret av tidsskriftet Science. Venter var en av pionerene bak kartleggingen av det menneskelige genom.

I 2005 grunnla han selskapet Synthetic Genomics, med en målsetting om å utvikle syntetiske og spesialdesignede, miljøvennlige mikrober, som for eksempel kan produsere alternativt drivstoff, eller spise opp skadelige stoffer.

Ny skapning

- Dette er det samme som å forandre en Mac til en PC ved å sette inn ny programvare, sier Venter om de nye resultatene, til Los Angeles Times.

Selskapet hans står bak finansieringen av arbeidet til forskerne ved J. Craig Venter Institute.

Venters gruppe håper etter hvert å kunne benytte teknikken på en streng med gener som er sydd sammen i laboratoriet, for å blåse liv i en enkel skapning som aldri tidligere har eksistert.

Den nye studien beskrives som viktig innen det voksende feltet syntetisk biologi.

Byttet ut genene

Forskerne har rett og slett tatt kroppen til én livsform og puttet ny genetisk kode inn i den. Teknikken vil være et viktig redskap for å teste kunstige kromosomer, mener de.

"Bakteriekultur av transformerte Mycoplasma mycoides-bakterier."
"Bakteriekultur av transformerte Mycoplasma mycoides-bakterier."


 

Etter flere dager med vekst og celledeling, var det opprinnelige kromosomet i bakteriecellene borte, og bare det transplanterte kromosomet var igjen.

Så langt virker transplantasjonen bare på nært beslektede bakterier. Forskerne sier det vil ta tid å finne oppskriften på å overføre genomer mellom andre organismer.

Teknikken er heller ikke spesielt effektiv. Bare én av 150 000 bakterier tar opp det fremmede arvestoffet.

Mycoplasma

Forskerne fjernet intakt DNA fra bakterien Mycoplasma mycoides og satte det inn i Mycoplasma capricolum - to forskjellige arter, i den grad man kan snakke om forskjellige arter blant bakterier.

Dette er bakterier som kan forårsake luftveissykdommer og andre lidelser hos geiter.

Bakteriene ble valgt ut fordi de har relativt små genomer, og vokser raskt, slik at forskerne kan få ut dataene i løpet av noen få dager.

Antibiotikaresistens

For å sile ut bakteriene, satte forskerne inn gener i donorbakterien som gjorde den motstandsdyktig mot et spesielt antibiotikum - før de hentet ut bakteriens hele DNA.

De blandet dette DNAet med den andre bakterien, og pøste deretter på med antibiotikumet.

Dette drepte bakterier som manglet det antibiotikaresistente genet. I løpet av noen dager var bakteriene med donor-DNA de eneste overlevende.

Forskerne så at det nye DNAet fikk cellene til å produsere de samme proteinene som donorbakterien produserte.

De lette også etter gener som var unike for den opprinnelige bakterien, men kunne ikke finne noen.

Minner om kloning

Teknikken minner om cellekjerneoverføring, teknikken som tas i bruk for å klone organismer.

Dette går ut på å fjerne hele cellekjernen fra et egg som ikke er befruktet, og erstatte den med en cellekjerne fra det dyret som skal klones.

Vi kan si at kloningsteknikken overfører hele cellemaskineriet, mens den nye teknikken bare overfører planskissene for hvordan dette maskineriet skal fungere.

Bakterier er imidlertid encellede, og med en relativt enkel cellestruktur.

Kontroversielt

Venters prosjekter skaper debatt, og enkelte bekymrer seg for hvordan denne typen teknikker kan tas i bruk.

Er det mulig å lage biologiske våpen på denne måten? Kan det oppstå noe helt uforutsett i laboratoriet?

Instituttet har også møtt kritikk fordi de er veldig raskt ute med å ta patent på sin forskning, noe som kanskje kan begrense forskningen i andre miljøer, melder BBC.

Lenker:

J. Craig Venter Institute: JCVI Scientists Publish First Bacterial Genome Transplantation Changing One Species to Another
BBC: Team claims syntetic life feat
Los Angeles Times: DNA team transforms one bacteria into another
American Association for the Advancement of Science: Step Toward Synthetic Genomes

Referanse:

Carole Lartigue, John I. Glass, Nina Alperovich, Rembert Pieper, Prashanth P. Parmar, Clyde A. Hutchison III, Hamilton O. Smith, and J. Craig Venter; Genome Transplantation in Bacteria: Changing One Species to Another; ScienceExpress; 28. juni 2007 [DOI: 10.1126/science.1144622].