Mercoledì 07 Maggio 2014

Creato un batterio con DNA potenziato

Pronto un codice con due «lettere» in più

L’elica del DNA umano

Ottenuto il primo organismo vivente con un Dna «potenziato»: accanto alle tradizionali lettere che costituiscono «l’alfabeto della vita» ne sono state aggiunte due in più, chiamate X e Y. Si tratta del primo organismo semi-sintetico, capace di replicarsi e mantenere il suo Dna «truccato», e rappresenta un nuovo fondamentale capitolo della biologia sintetica. Il merito va a un gruppo di ricerca statunitense guidato dall’Istituto di ricerca Scripps il cui lavoro è stato pubblicato sulle pagine di Nature.

«È un “tipo” di vita totalmente nuova - ha spiegato il genetista Edoardo Boncinelli, dell’università Vita e Salute di Milano - che finora non c’era. Si tratta di un lavoro molto rivoluzionario in quanto è la dimostrazione che la vita può essere diversa anche da quella che è stata sin dall’inizio, da 4 miliardi di anni». Quello che hanno fatto i ricercatori statunitensi è stato infatti aggiungere altre due lettere all’alfabeto con cui è scritta la vita all’interno del Dna. Al fianco delle tradizionali 4 lettere, A, C, G e T, (dette basi) i ricercatori sono riusciti a inserire all’interno del genoma di un comune batterio Escherichia Coli due nuove lettere, denominate come X e Y, capaci di essere tollerate e addirittura replicate anche nelle generazioni successive. Per farlo, i ricercatori hanno dovuto modificare il Dna dell’organismo inducendolo a creare una proteina trasportatrice che aiutasse le nuove «lettere» ad essere inserite in un particolare tratto di genoma, un plasmide.

Le nuove basi inserite hanno poi dovuto superare il controllo di alcune speciali molecole «poliziotto» il cui compito è quello di eliminare eventuali difetti nelle catene di Dna. Il prossimo passo delle ricerche sarà ora quello di inserire le nuove basi anche in sezioni di Dna più importanti, ossia tratti che vengono utilizzati dalla cellula come «libretto di istruzioni» per creare nuove proteine. Se anche questo dovesse riuscire si aprirebbe allora la possibilità concreta di poter ampliare enormemente l’alfabeto genetico e quindi poter indurre le cellule a costruire proteine utilizzando «mattoni» che non esistono attualmente in natura.

«In realtà - ha aggiunto Boncinelli - non so cosa ce ne faremo! Nel senso che già oggi siamo in grado di indurre la produzione di molecole e proteine che non esistono in natura e non credo, anche se in futuro sarò certamente essere smentito, che si otterranno grandi applicazioni da tutto questo. Si tratta di una grandissima scoperta ma lo è soprattutto a livello concettuale».

(ANSA)

LA CORSA A TAPPE VERSO LA VITA ARTIFICIALE

Dai cromosomi costruiti in laboratorio al Dna sintetico, fino a quello «potenziato», con un alfabeto della vita che aggiunge due lettere alle tradizionali quattro: la corsa verso la vita artificiale procede con un ritmo sempre più serrato. I primi passi risalgono al 1956, quando Arthur Kornberg ha ottenuto in laboratorio la prima sintesi di Dna, un risultato premiato con il Nobel nel 1959. Da allora gli strumenti a disposizione dei genetisti sono diventati sempre più sofisticati, fino a raggiungere il risultato che ha dato a questo settore di ricerca un’accelerazione senza precedenti: la «costruzione» del primo cromosoma artificiale.

Era il giugno 2007 quando negli Stati Uniti il gruppo di Craig Venter riproduce fedelmente in laboratorio il Dna di un batterio chiamato Mycoplasma mycoides. Due anni più tardi, nell’agosto 2009, il Dna naturale del batterio Mycoplasma mycoides viene trapiantato nel batterio di una specie molto vicina, il Mycoplasma capricolum. A raggiungere il risultato è ancora una volta il gruppo di Venter.

Il passo successivo, nel maggio 2010, è stato trasferire in un batterio il Dna artificiale, copia del Dna del Mycoplasma mycoides: è stata ottenuta in questo modo la prima cellula naturale controllata da un programma genetico costruito in laboratorio. La corsa alla vita artificiale incrocia anche la strada delle ricerche sui meccanismi che hanno dato origine alla vita. Ed è così che nel 2012, nel tentativo di ricostruire le prime cellule comparse sulla Terra, il gruppo britannico del Medical Research Council (Mrc) coordinato da Vitor Pinheiro ha dimostrato che il primo Dna completamente sintetico, chiamato Xna, è un sosia perfetto del Dna naturale e, come questo, è in grado di immagazzinare informazioni e di evolversi.

È alle porte un cambiamento cruciale, che costringerà a ripensare i confini fra biologico e artificiale e a rivedere il concetto di vivente. Nel marzo 2014, nei laboratori delle università americane di New York e Johns Hopkins è stato costruito il primo cromosoma sintetico di un organismo complesso. Chiamato Syn III, sostituisce il terzo dei 16 cromosomi del lievito del pane: è un passo che apre la strada alla realizzazione di qualsiasi tipo di cellula artificiale che possieda specifici geni. Oggi la tappa più recente, con l’arrivo di una nuova versione del Dna che ha due lettere in più, la X e la Y, e trasferita in un batterio Escherichia coli, che l’ha trasmessa a nuovi individui. (ANSA).

Leonardo De Cosmo

© riproduzione riservata