ΑΝΑΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΚΦΡΑΣΗ ΜΕΓΑΛΟΥ ΣΥΝΘΕΤΙΚΟΥ ΓΟΝΙΔΙΩΜΑΤΟΣ ΣΤΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ. Ερευνητές έχουν δημιουργήσει γονιδίωμα που μπορεί να αντιγραφεί/πολλαπλασιαστεί και να εκφραστεί στο εργαστήριο, δηλ. σε σύστημα χωρίς κύτταρα
Ο ορισμός της ζωής είναι αμφιλεγόμενος. Ο σημερινός ορισμός δέχεται ότι οι οργανισμοί αποτελούνται από κύτταρα, έχουν κύκλο ζωής, μεταβολίζουν, αναπτύσσονται, προσαρμόζονται στο περιβάλλον τους, αποκρίνονται σε ερεθίσματα, αναπαράγονται και εξελίσσονται. Το πεδίο της Συνθετικής Βιολογίας όχι μόνο παρατηρεί τις διαδικασίες της ζωής, αλλά τις μιμείται με την προσπάθεια δημιουργίας ενός χημικού συστήματος που να έχει την ικανότητα αυτοπολλαπλασιασμού, έκφρασης και εξέλιξης. Επιστήμονες στο Ινστιτούτο Βιοχημείας Max Planck στη Γερμανία δημιούργησαν ένα τέτοιο σύστημα, το οποίο είναι σε θέση να αναγεννήσει τμήματα των δικών του δομικών στοιχείων DNA, καθώς και βιοσύνθεσης πρωτεϊνών. Ειδικότερα, οι ερευνητές δημιούργησαν ένα αυτοαναδιπλασιαζόμενο γονιδίωμα μεγέθους 116 kb που περιλαμβάνει ολόκληρο το σύνολο των παραγόντων μεταγραφής και μετάφρασης του γονιδιώματος του βακτήριου Escherichia coli, που έχει τα τρία ριβοσωμικά RNA, ένα σύστημα αναγέννησης ενέργειας, καθώς και πολυμεράσες RNA και DNΑ. Παράλληλα με την ικανότητα αντιγραφής/πολλαπλασιασμού του DNA, το σύστημά επιτρέπει τη βιοσύνθεση τουλάχιστον 30 παραγόντων μετάφρασης.
Μελλοντικά, η επιστημονική ομάδα θα επεκτείνει το τεχνητό γονιδίωμα με πρόσθετα τμήματα DNA. Στόχος της είναι να δημιουργήσει σύστημα που μπορεί να παραμείνει βιώσιμο με την προσθήκη θρεπτικών συστατικών. Ένα τέτοιο ελάχιστο κύτταρο θα μπορούσε στη συνέχεια να χρησιμοποιηθεί, για παράδειγμα, στη βιοτεχνολογία ως εξειδικευμένη μηχανή παραγωγής φυσικών ουσιών ή ως πλατφόρμα για την κατασκευή ακόμα πιο πολύπλοκων συστημάτων που μοιάζουν με τη ζωή.
*Βιβλιογραφία. K. Libicher, R. Hornberger, M. Heymann, H. Mutschler. In vitro self-replication and multicistronic expression of large synthetic genomes. Nature Communications, 2020; 11 (1). Ελεύθερα προσβάσιμη
ΔΗΜΙΟΥΡΓΗΣΑΝ στο εργαστήριο ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΗ ΤΕΧΝΗΤΗ ΜΟΡΦΗ ΖΩΗΣ ?
