Ο πρώτος οργανισμός που αναπαράγει τεχνητά «γράμματα» στο DNA του
Ένα ακόμη σημαντικό βήμα πραγματοποιήθηκε στο πεδίο της συνθετικής βιολογίας, καθώς το «αλφάβητο» της ζωής μεγάλωσε με τεχνητό τρόπο και απέκτησε πλέον έξι γράμματα, αντί για τα τέσσερα που του χάρισε η φύση. Αμερικανοί επιστήμονες δημιούργησαν τον πρώτο οργανισμό -ένα κοινό βακτήριο E.coli- του οποίου το γενετικό υλικό περιλαμβάνει ένα πρόσθετο ζεύγος «γραμμάτων» (βάσεων) DNA που δεν υπάρχουν στη φύση.
Το επίτευγμα ανοίγει νέες δυνατότητες για την ιατρική, τη φαρμακευτική, τη βιομηχανία - και γενικά για την ανθρώπινη φαντασία. Τα κύτταρα αυτού του μοναδικού μέχρι σήμερα ημι-συνθετικού μικροοργανισμού μπορούν να αναπαράγουν -και συνεπώς να πολλαπλασιάσουν- αυτό το «αφύσικο» DNA και έτσι να το κληροδοτήσουν στις επόμενες γενιές.
Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον αναπληρωτή καθηγητή βιοχημείας Φλόιντ Ρόουμσμπεργκ του Ινστιτούτου Ερευνών Scripps της Καλιφόρνια, έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Nature».
Εδώ και δισεκατομμύρια χρόνια «η ζωή στη Γη, σε όλη την ποικιλομορφία της, κωδικοποιείται σε δύο μόνο ζεύγη χημικών βάσεων DNA (Α-Τ και C-G ή αδενίνη-θυμίνη και κυτοσίνη-γουανίνη). Αυτές οι τέσσερις βάσεις αποτελούν τους κώδικες για τα 20 αμινοξέα, τους θεμέλιους λίθους από όπου δημιουργούνται σχεδόν όλες οι πρωτεΐνες και, τελικά, οι διάφορες μορφές ζωής.
Κάποια στιγμή θα καταστεί πιθανώς δυνατό να δημιουργηθούν πλήρως συνθετικές μορφές ζωής, που δεν θα περιέχουν κανένα από τα τέσσερα «γράμματα» με τα οποία μέχρι σήμερα έχει «γραφτεί» η ιστορία της ζωής στον πλανήτη μας. Θα μπορούσε έτσι μελλοντικά -χάρη σε ένα διαφορετικό γενετικό σύστημα- να δημιουργηθεί μία τελείως «εξωγήινη» μορφή ζωής πάνω στον πλανήτη μας.
Όπως είπε ο Φλόιντ Ρόουμσμπεργκ, «αυτό που κάναμε, είναι ένας οργανισμός που περιέχει σταθερά αυτά τα δύο ζεύγη Α-Τ και C-G, συν ένα τρίτο αφύσικο ζεύγος βάσεων. Αυτό δείχνει ότι είναι δυνατές και άλλες λύσεις για την αποθήκευση (βιολογικών) πληροφοριών, πράγμα που ανοίγει το δρόμο για μια «βιολογία διευρυμένου DNA» με πολλές συναρπαστικές εφαρμογές - από νέα φάρμακα έως νέα είδη νανοτεχνολογίας».
Η συγκεκριμένη ερευνητική ομάδα εργάζεται από το τέλος της δεκαετίας του '90, προκειμένου να βρει ζεύγη μορίων που είναι δυνατό να λειτουργήσουν ως βάσεις DNA, που θα κωδικοποιούν πρωτεΐνες και θα αποτελούν τη βάση για οργανισμούς, οι οποίοι ποτέ μέχρι σήμερα δεν έχουν υπάρξει στη φύση - και φαίνεται πως επιτέλους το πέτυχαν, παρά τις μεγάλες δυσκολίες. Η μεγαλύτερη δυσκολία ήταν τα δύο έξτρα συνθετικά «γράμματα» του DNA με τις ονομασίες d5SICS (ή βάση Χ) και dNAM (ή βάση Υ), που από χημική άποψη έχουν ελάχιστη ομοιότητα με τα τέσσερα υπάρχοντα χημικά γράμματα - βάσεις της φύσης, να γίνουν αποδεκτά, να ενσωματωθούν στο υπόλοιπο «αλφάβητο της ζωής» και να μην απορριφθούν από τους φυσικούς αμυντικούς μηχανισμούς που διαθέτει το DNA για να αυτο-επιδιορθώνεται.
