Raziskovalci laboratorija molekularne biologije na Univerzi v Cambridgeu so ustvarili prvi živeči organizem s sintetizirano in spremenjeno DNK. Genom bakterije E. Coli (ki jo med drugim najdemo v prsti in v človekovem črevesju) so preučevali dve leti, nakar so pričeli izdelovati sintetizirane celice bakterije s spremenjenim genomom.
Sintetična bakterija je po delovanju podobna naravnim sorodnikom, le da za življenje uporablja manjši nabor genskih ukazov.
Največji kadarkoli ustvarjen umetni genom
Gojišče organizma Syn61 v petrijevki. Vir: Handout
Umetni genom vsebuje štiri milijone baznih parov. Bazni pari so osnovne enote genskega zapisa, ki jih označujemo s črkami G, A, T in C. Če bi kombinacije genoma natisnili na liste A4 papirja, bi zapolnil 970 strani, kar je daleč največji kadarkoli ustvarjen umetni genom.
Celična DNK vsebuje ukaze, ki uravnavajo njeno delovanje. Vsaka celica potrebuje določene beljakovine za rast, ki jih pridobiva s prepisovanjem ustreznega DNK zapisa. Črke genskega zapisa se berejo v kombinacijah po tri, kar imenujemo kodoni. Praktično vsi živeči organizmi uporabljajo 64 kodonov, od tega jih 61 služi proizvodnji 20 aminokislin, potrebnih za življenje. Trije kodoni služijo označevanju začetka in konca procesa proizvodnje beljakovin.
Ekipa raziskovalcev je bakterijo E. Coli prilagodila tako, da so TCG kodone, ki proizvajajo aminokislino serin, spremenili v ACG. Funkcija kodona je ostala enaka, spremenjen pa je bil zapis DNK. Spremenjen genski zapis so nato kemično sintetizirali in ga dodajali v E. Coli bakterijo, kjer je sčasoma nadomestil originalni genom. Spremenjeno bakterijo so označili z imenom Syn61, za razliko od naravnih E. Coli bakterij pa je nekoliko daljša in raste počasneje.
Zaradi spremenjenega genskega zapisa so tovrstni organizmi odpornejši na viruse, kar je zlasti uporabno za biofarmacevtsko industrijo. E. Coli se uporablja za raznolik nabor farmacevtskih spojin, uporabljenih pri zdravljenju raka, multiple skleroze in ostalih bolezni, uporablja se tudi za proizvodnjo inzulina. Težave se pojavijo, ko vzgojene kulture E. Coli pridejo v stik z zunanjimi mikrobi, ki jih uničijo. Spremenjen genski zapis bi v prihodnosti lahko pomenil, da bi celice organizmov prilagodili tako, da bi proizvajale encime in proteine po želji.
Obstoj in preživetje organizma Syn61 tlakuje pot prihodnjim raziskavam, s katerimi bodo organizmom dodajali nove možnosti in odpornost na mikrobe. Na univerzi Harvard v ZDA raziskovalci že delajo na bolj korenito gensko spremenjenih organizmih.
