Najnowszy przełom w biologii syntetycznej

Wyobraź sobie bakterię, której genotyp jest bardziej efektywny niż jakikolwiek inny organizm na naszej planecie. Naukowcy ogłosili, że osiągnęli ten niesamowity cel, tworząc "Syn57" — bioinżynieryjny szczep E. coli, który wykorzystuje o 7 kodonów mniej niż wszelkie znane formy życia.

Jak zrewolucjonizowano genetykę?

Czym dokładnie są kodony? To trzyznakowe sekwencje DNA i RNA, które kodują informacje dla aminokwasów. Przez miliardy lat wszystkie organizmy korzystały z 64 kodonów, ale badacze odkryli, że niektóre z nich są zbędne, ponieważ do budowy białek wystarczy zaledwie 20 różnych aminokwasów.

W 1966 roku udało się złamać kod genetyczny, co otworzyło drzwi do dalszych badań. Jednak za prawdziwy początek rewolucji uważany jest rok 2010, kiedy stworzono pierwszą syntetyczną komórkę bakteryjną. Ten proces zajął około 15 lat, ale wciąż opierał się na 64 kodonach.

Milowy krok w stronę uproszczenia kodu genetycznego

Prawdziwym przełomem było to, co się wydarzyło w 2019 roku, gdy zespół z Uniwersytetu Cambridge z sukcesem przekształcił E. coli, redukując ją do 61 kodonów. To udowodniło, że życie może nas funkcjonować na uproszczonym kodzie genetycznym.

Utworzenie Syn57: Jak to zrobiono?

Utworzenie „Syn57” to majstersztyk naukowy. Naukowcy musieli przebrnąć przez żmudny proces precyzyjnego przekształcenia ponad 101 000 linii kodu genetycznego. Bakteria była projektowana od podstaw, unikając zbędnych kodonów od samego początku. Monitorowanie jej zdrowia i wyniki eksperymentów umożliwiły wprowadzenie licznych poprawek.

- Każdy krok był kluczowy, by przejść do następnego etapu syntezy - przekazali badacze. Dali się ponieść chwilowym wątpliwościom, ale w końcu stworzyli mikroorganizm funkcjonujący zaledwie z 57 kodonami.

Mediakreacja porewolucyjna: Co to oznacza dla przyszłości?

Choć bakterie rosną wolniej – cztery razy dłużej niż ich naturalne odpowiedniki – stają się one niezwykle potężne. Nowy model kodu genetycznego jest nieczytelny dla naturalnych wirusów, co czyni bakterie odpornymi na infekcje. To potężna szansa na tańszą i bardziej niezawodną produkcję leków, eliminując zagrożenia wirusowe.

Dodatkowo, nowo powstałe miejsca w genomie można wykorzystać do syntetyzowania nowych aminokwasów, które mogą znaleźć zastosowanie zarówno w medycynie, jak i elektronice. Autorzy projektu już pracują nad dalszymi udoskonaleniami, które mogą zrewolucjonizować nie tylko biotechnologię, ale również przemysł farmaceutyczny!