“Sintetički” život kreiran u laboratoriji

Nakon 20 godina pokušaja i istraživanja, na J. Craig Institute je stvorena prva sintetička stanica – minimalna stanica, koja ima genom od svega 473 gena. To je, zapravo, kruna pokušaja naučnika sa ovog instituta da pokušaju svesti život na najosnovnije gene, one bez kojih život ne bi bio moguć, te da naprave novi oblik života iz, praktično, skice.

Ovaj sintetički oblik života je nazvan JCVI-syn 3.0 i pokušaj je stvaranja vještačke stanice “po mjeri” koja bi služila, opet, za sintezu lijekova, goriva i drugih proizvoda. Rad koji opisuje metode i rezultate ovoj istraživačkog projekta objavljen je u časopisu  Science 24. 03.2016.

Stvaranje vještačkih stanica jedan je od osnova sintetske biologije, međutim pitanje je da li su ovakvi kolosalni projekti uopšte potrebni pored brzih i jednostavnih tehnologija manipulacije genima već postojećih prganizama, kao što je CRISPR, pomoću kojih se, bez po muke, geni mogu umetati i rekombinirati.

Na institutu su se prvo bavili jednim mikroorganizmom koji se prenosi seksualnim putem,a sadrži svega 470 gena – Mycoplasma genitalium je organizam sa najmanjim genomom. Pokušali su isključivati neke gene, kako bi vidjeli koji su to geni esencijalni te su uspjeli smanjiti broj gena na 375. Međutim, vrlo spor rast i tehnički problemi usmjerili su Craigov tim sa ove na jednu srodnu vrstu mikroorganizma – na Mycoplasma mycoides.

Zatim su 2010. uspjeli da vještački, u laboratoriji, proizvedu genom ovog mikroorganizma i unesu ga u drugi mikroorganizam kojeg su prethodno “očistili” od originalnog genoma. Ovaj događaj – stvaranje JCVI-syn1.0 je obilježen kao početak sintetske biologije, “zora novog doba”, i bioetička pitanja oko ovog istraživanja navela su predsjednika Obamu da inicira sastanak Bioetičke komisije Bijele kuće, a Vatikan da propita Vernerove izjave da je “kreirao život”. Ipak, nešto što je imalo svega 1 080 000 parova baza (poređenja radi, ljudski genom ima oko 3 milijarde parova baza) i nastalo je ubacivanjem već postojećeg genoma, samo iznova sintetiziranog nije baš “kreiranje života”.

Ipak, JCVI syn 3.0 je prilično blizu toga, jer je ovdje korišten sasvim drugi pristup – genom je u potpunosti dizajniran u laboratoriji.

Međutim, ako već postoje tehnologije koje mogu brže i jeftinije proizvesti modifikovane stanice dizajnirane da proizvode supstance od komercijalnog interesa i ako nećemo spekulirati o mogućnosti stvaranja vještačkih patogena, o čemu uopšte pisati i spominjati JCVI syn3.0?

Tim sa J.Craig Venter Institute je otkrio nešto neobično – od 473 gena neophodnih za održavanje života, Venterov tim nije mogao identifikovati funkciju njih 149  Neki od tih 149 gena su očuvani i kod mnogih viših organizama, uključujući i ljude.  149 je otprilike 1/3 473 – dakle – ne znamo ništa o jednoj trećini gena esenijalnih za postojanje života. Biće interesantno vidjeti šta kodiraju ti geni. To je nešto što će biti zanimljivo doznati.

Geni  koje je Venterov tim mogao identificirati su zaduženi za ekspresiju genetičke informacije, metabolizam unutar citosola (citosol je, ustvari, citoplazma, samo naučnici to vole zvati citosol), očuvanje integriteta stanične membrane i čuvanje genetičke informacije.