Creati batteri di Escherichia coli con un genoma artificiale

Un gruppo di scienziati è riuscito nell'impresa di ricreare un batterio con il genoma più vasto mai sintetizzato in laboratorio, quindi artificiale. Il Dna dell’Escherichia coli generato dai ricercatori dell’Università di Cambridge è inoltre ridotto rispetto a quello dell’organismo originale, che presentava delle ‘ridondanze’ eliminate dal team dell’ateneo britannico. Tuttavia, nonostante il codice genetico compresso, i batteri creati, chiamati Syn61, sarebbero in grado di sopravvivere, ma non solo: questo ‘spazio libero’ lasciato dagli elementi rimossi potrebbe permettere in futuro di sviluppare simili organismi con capacità speciali, non osservabili in natura.

Escherichia coli ricreato senza codoni superflui

L’Escherichia coli è uno dei batteri più diffusi, già utilizzato a livello biofarmaceutico per la produzione di insulina, utile a contrastare il diabete. Attraverso un lavoro durato circa due anni, un team del laboratorio di biologia molecolare di Cambridge ha analizzato, modificato e infine ricreato il genoma del batterio, contenente 4 milioni di paia di basi, ovvero le unità del codice genetico indicate con le lettere G, A, T e C. A seconda delle necessità di una cellula, le lettere del Dna vengono lette a gruppi di tre, noti come codoni: mentre in natura il genoma comprende solitamente 64 codoni, quello dell’Escherichia coli sintetizzato in laboratorio è privo di ridondanze e ne contiene 61, che sono quelli necessari a formare i 20 aminoacidi che servono a costruire le proteine.

In futuro batteri con nuove capacità?

Come riportano gli autori dello studio, pubblicato sulla rivista Nature, il team ha effettuato un totale di 18.000 modifiche per eliminare dal codice genetico del batterio Syn61 i codoni superflui. La creazione del primo organismo con genoma sintetico risale al 2010, realizzata da scienziati statunitensi, ma il Dna ricreato in quell’occasione era significativamente meno vasto e alterato rispetto a quello dell’Escherichia coli. A sorprendere i ricercatori è stata la dimostrazione che un codice genetico compresso in confronto all’originale non causa al batterio difficoltà di sopravvivenza: gli unici ‘effetti collaterali’ di queste modifiche sarebbero una lunghezza leggermente maggiore e il ritmo di crescita dell’organismo, sensibilmente più lento. Dopo aver centrato questo ambizioso traguardo, gli scienziati potranno ora concentrarsi sulla prossima tappa, inserendo al posto delle ridondanze rimosse nuove caratteristiche che porterebbero i batteri a svolgere nuove funzioni, digerendo ad esempio sostanze inquinanti o risultando utili per lo sviluppo di nuovi farmaci o materiali.