Ecco Synthia, la prima cellula sintetica

CraigVenter

Quella vecchia volpe di Craig Venter alla fine ce l’ha fatta: giovedì lo scienziato americano ha pubblicato su Science l’articolo che annuncia al mondo la creazione della prima forma di vita sintetica. Il nome ufficiale di questo batterio è Mycoplasma mycoides JCVI-syn1.0, Synthia per gli amici, e una volta era un Mycoplasma capricolum; poi, sono arrivati gli uomini del J.Craig Venter Institute, che l’hanno privato del suo DNA originario e gli hanno inserito un nuovo genoma tutto sintetizzato chimicamente.

La procedura seguita dalla squadra di Venter per realizzare il genoma artificiale è stata a dir poco laboriosa. Sono partiti dalla sequenza nucleotidica di Mycoplasma mycoides (stretto parente del capricolum) e hanno ordinato all’azienda Blue Heron la sintesi chimica di 1078 frammenti di DNA lunghi ciascuno 1080 bp. Avuti i mattoncini di partenza, i ricercatori li hanno rimontati nell’ordine corretto sfruttando il lievito Saccharomyces cerevisiae, che ha permesso di ottenere prima 109 pezzi da 10mila basi, quindi 11 pezzi da 100000. Infine, gli 11 blocchi di DNA sono stati ricuciti insieme per riformare il genoma intero. La cosa interessante è che questo genoma non è identico a quello che si trova naturalmente in M. mycoides: infatti, la sequenza di DNA di partenza era stata modificata in una ventina di posizioni, proprio al fine di ottenere un cromosoma artificiale che in natura non esiste. Vi farà sorridere, ma tra le variazioni appositamente inserite ci sono alcune sequenze che decodificate si traducono in un indirizzo email, nei nomi degli autori e addirittura in alcune citazioni di Joyce.

Una volta svolto il lavoro di assemblaggio del DNA sintetico di M. mycoides, questo è stato trasferito a una cellula svuotata del suo genoma originario e appartenente a un’altra specie. Il batterio, che poco tempo prima era “convinto” di essere un Mycoplasma capricolum, ha dovuto affrontare un’imprevista crisi di identità, ritrovandosi dentro di sè un codice genetico che insistentemente cercava di trasformarlo in un Mycoplasma mycoides. Superata la fase di smarrimento, la piccola forma di vita ha accettato le istruzioni fornitele dal suo nuovo genoma esogeno, e ha quindi iniziato a produrre le proteine normalmente presenti in mycoides, finché – dividendosi in due cellule figlie – ha dimostrato agli attoniti ricercatori di essere in grado perfino di riprodursi. Era fatta!

I quaranta milioni di dollari investiti nel progetto, portato avanti per 15 anni da un gruppo di 20 persone, alla fine hanno dato i loro frutti, permettendo a Craig Venter di ottenere un enorme risultato: oggi sappiamo che è possibile sintetizzare chimicamente un intero genoma (seppur piccolo come quello di un batterio) e trasferirlo con successo all’interno di un organismo appartenente a un’altra specie. Se poi Synthia sia una cellula sintetica in tutto e per tutto è ancora oggetto di discussione: tanto per cominciare, il citoplasma – che pure è un componente essenziale in una cellula vivente – non è stato sintetizzato in laboratorio, essendo già presente di default in Mycoplasma capricolum. In secondo luogo, è relativamente facile dire di essere in grado di creare una forma di vita copiando le istruzioni contenute in un codice genetico funzionante, perfezionato da miliardi di anni di evoluzione. E’ come copiare un bestseller cambiando qualche frase e affermare di essere capaci di scrivere romanzi di successo.

E’ legittimo entusiasmarsi all’idea che un giorno saremo in grado di programmare una cellula vivente da zero, istruendola in modo tale che svolga compiti utili all’uomo come produrre farmaci o eliminare sostanze inquinanti. Bisogna però restare con i piedi per terra, perchè prima di essere in grado di fare una cosa del genere dovremo conoscere alla perfezione quello che accade all’interno di una cellula vivente. Nei decenni scorsi sono stati fatti progressi enormi, ma molte tessere importanti del puzzle ci mancano ancora: numerosi misteri attendono di essere svelati, e sono proprio questi il fascino della Vita. Quella naturale.

Gibson DG et al. “Creation of a bacterial cell controlled by a chemically synthesized genome” Science, published online 20 May 2010

Per altri commenti e punti di vista sull’argomento potete dare un’occhiata all’opinione molto equilibrata di Umberto Veronesi, alle interviste di Nature a esperti del settore, alla recensione di Science o, infine, alla divertente parodia del blogger Ed Yong.

5 thoughts on “Ecco Synthia, la prima cellula sintetica

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