Sempre più vicini al genoma sintetico, costruiti altri cinque cromosomi

Sempre più vicini al genoma sintetico, costruiti altri cinque cromosomi

Aperta la strada alla possibilità di modificare organismi artificiali per produrre molecole utili all’uomo

 

La scienza contemporanea cerca, giorno dopo giorno, di accontentare uno dei più grandi desideri dell’uomo: creare la vita. In questo senso, gli esperimenti effettuati negli ultimi anni hanno dato grandi risultati.

L’anno scorso, infatti, Craig Venter, famoso biologo statunitense, e il suo team di ricercatori hanno isolato “Synthia 3.0”, la prima cellula minima mai creata, avente 473 geni e in grado di svolgere tutte le funzioni vitali. Il progetto, iniziato vent’anni prima, ha portato ad una grande scoperta, ma anche ad un nuovo punto di partenza, in quanto un terzo dei geni di Synthia hanno ancora una funzione sconosciuta.

Nel 2014, invece, a New York, è stato sintetizzato il primo cromosoma appartenente al genoma del “Saccharomyces Cerevisiae” (lievito del pane), un organismo eucariota che condivide circa un terzo dei suoi geni con l’uomo.

A questo cromosoma, se ne aggiungono oggi altri cinque. Come sappiamo, il genoma non rimane mai lo stesso: è incline, infatti, a delezioni, duplicazioni, inserzioni e ad altri processi determinati dalla contingenza dell’evoluzione dell’organismo. La cellula sintetica del lievito, frutto degli esperimenti del 2014, definita “Sc 2.0”, si è in tal senso evoluta: nonostante le varie modifiche avvenute nel corso del tempo e la rimozione di trasposoni (ossia segmenti di DNA capaci di spostarsi da un sito ad un altro all’interno del medesimo cromosoma) e di elementi ripetitivi, essa ha mantenuto le proprie capacità metaboliche e riproduttive. Pertanto, tramite uno specifico software, è stato possibile utilizzare lo stesso codice genetico per nuovi cromosomi, aggiungendo contemporaneamente elementi per facilitare la costruzione e la manipolazione dei neo-cromosomi stessi.

Per monitorare i progressi dell’esperimento, è stato utilizzato il metodo Hi-C. Questa tecnica genomica permette di definire la distanza di tutti i segmenti di DNA presenti nel nucleo, dando una rappresentazione approssimativa dell’organizzazione cromosomica nello spazio nucleare. Pertanto, è stata utilizzata per conoscere la nuova disposizione dei cromosomi del lievito sintetico, in modo da poterla confrontare con quella originale. Da tale confronto ci si è resi conto della stabilità e della flessibilità del genoma sintetico.

Se sarà possibile ricostruire gli altri 10 cromosomi mancanti e aggiungerne un altro, in modo da avere un totale controllo sul genoma del lievito sintetico, lo si potrà utilizzare, ad esempio, per la produzione di biocarburanti, di farmaci rari (come l’antimalarico artemisina) e di vaccini, tra cui quello contro l’epatite B.

Share this article

Panorama per i giovani

Cultura, economia, formazione, politica e scienza. E un occhio sempre attento alle bellezze, alle opportunità, alle sfide con le quali si confrontano giovani che vivono a Roma gli anni della formazione universitaria.

 

Una rivista on line, interamente realizzata dagli allievi del Collegio "Lamaro Pozzani", che cerca di partire da quello che ci interessa oggi per anticipare ciò che conterà domani.

Ultimi articoli