Επιστήμονες στη Βρετανία ανακοίνωσαν ότι ανέπτυξαν τα πρώτα βακτηριακά κύτταρα με συνθετικό γονιδίωμα, τα οποία αναπρογραμμάτισαν γενετικά, έτσι ώστε αυτά να μπορούν να φτιάχνουν τεχνητά πολυμερή από «θεμέλιους λίθους» (αμινοξέα) που δεν υπάρχουν στη φύση.
Τα νέα συνθετικά βακτήρια με την ονομασία Syn61, χάρη στο συνθετικό DNA τους, είναι επίσης τελείως ανθεκτικά στις λοιμώξεις από ιούς.
Η ερευνα για τα συνθετικά βακτηρια
Οι ερευνητές του Εργαστηρίου Μοριακής Βιολογίας του Συμβουλίου Ιατρικής Έρευνας στο Κέιμπριτζ, με επικεφαλής τον καθηγητή Τζέισον Τσιν, οι οποίοι έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Science», ανέφεραν ότι η πρωτοποριακή έρευνά τους μπορεί να οδηγήσει στην ανάπτυξη νέων πολυμερών υλικών αξιοποιήσιμων για πρωτεΐνες, πλαστικά, φάρμακα (π.χ. αντιβιοτικά) κ.ά. Η ίδια ερευνητική ομάδα το 2019 είχε δημιουργήσει το μεγαλύτερο συνθετικό γονιδίωμα, κατασκευάζοντας εξ αρχής όλο το γονιδίωμα του βακτηρίου E.coli.
Αυτήν τη φορά οι ερευνητές έγραψαν ξανά τον γενετικό κώδικα του νέου μικροοργανισμού Syn61, αλλάζοντας όχι μόνο το DNΑ του αλλά και όλο τον σχετικό κυτταρικό μηχανισμό που «μεταφράζει» τα γονίδια σε βιοχημικά προϊόντα. Έτσι δημιούργησαν έναν νέο οργανισμό που αναπτύσσεται όπως το E.coli, αλλά διαθέτει επιπρόσθετες ιδιότητες πέρα από τη φύση του, παράγοντας μεταξύ άλλων «αφύσικα» αμονιξέα (πέρα από τα 20 γνωστά), καινοτόμες πρωτεΐνες και άλλα μεγάλα μόρια όπως τα πολυμερή.
Μόλυναν συνθετικά και μη κύτταρα
Οι επιστήμονες μόλυναν συνθετικά και μη κύτταρα με ένα «κοκτέιλ» βακτηριοφάγων ιών, οι οποίοι σκότωσαν τα μη τροποποιημένα φυσικά βακτήρια, αλλά όχι τα συνθετικά. Αυτό οφείλεται στο ότι οι ιοί συνήθως κάνουν «πειρατεία» στον εσωτερικό μηχανισμό ενός κυττάρου, το οποίο χρησιμοποιούν στη συνέχεια για να αναπαραχθούν, αλλά στην περίπτωση των συνθετικών βακτηρίων αυτός ο μηχανισμός δεν υπάρχει πια για να «καταληφθεί» από τους ιούς. Η δημιουργία μικροοργανισμών ανθεκτικών στους ιούς μπορεί να επιτρέψει, μεταξύ άλλων, τη δημιουργία ορισμένων ειδών φαρμάκων πιο φθηνών και αξιόπιστων.
«Αυτά τα βακτήρια μπορούν να μετατραπούν σε ανανεώσιμα και δυνάμενα να προγραμματισθούν εργοστάσια, που παράγουν μία ευρεία γκάμα νέων μορίων με καινοτόμες ιδιότητες, κάτι που μπορεί να έχει οφέλη για τη βιοτεχνολογία και την ιατρική, μεταξύ άλλων για την κατασκευή νέων φαρμάκων, όπως νέων αντιβιοτικών», δήλωσε ο δρ Τσιν, ο οποίος έκανε λόγο για «μία δυνητική επανάσταση στη βιολογία».
«Θα θέλαμε να χρησιμοποιήσουμε αυτά τα βακτήρια για να ανακαλύψουμε και να δημιουργήσουμε μακρά συνθετικά πολυμερή που διπλώνουν σε δομές και μπορούν να σχηματίσουν νέες κατηγορίες υλικών και φαρμάκων. Θα διερευνήσουμε, επίσης, εφαρμογές αυτής της τεχνολογίας για την ανάπτυξη τελείως νέων πολυμερών, όπως βιοδιασπώμενων πλαστικών, συμβάλλοντας έτσι στην κυκλική βιοοικονομία», πρόσθεσε.