Para ilmuwan menciptakan genom terkecil yang diketahui untuk mendukung sel hidup

Calling All Cars: The 25th Stamp / The Incorrigible Youth / The Big Shot (Juni 2019).

Anonim

Para peneliti di Amerika Serikat telah merancang dan menciptakan sel sintetis yang mampu bertahan dan mereplikasi dirinya sendiri dengan hanya 473 gen, yang berpotensi mengarah pada pengembangan obat, antibodi dan bahan bakar baru yang inovatif.

Dalam sebuah tengara untuk pemahaman biologis, para ilmuwan yang berbasis di J Craig Venter Institute of La Jolla, California, mengecilkan gen kromosom Mycoplasma bakteri sampai mereka mencapai set minimum yang diperlukan untuk hidup dan replikasi. Mereka kemudian mensintesis kembali gen-gen itu menjadi satu untai DNA dan 'mem-boot ulang' sel yang secara genetik kosong sampai ia kembali hidup sekali lagi.

Sel yang disintesis, secara resmi bernama JCVI Syn3.0 (atau 'Syn3.0' untuk pendek), dengan 473 gen dan 531.000 basis DNA, lebih kecil dari genom alami terkecil yang diketahui dari spesies bakteri terkait yang disebut M genitalium, yang memiliki 525 gen dan 600.000 basis DNA. Syn3.0 juga mampu menggandakan volume setiap tiga jam, alih-alih beberapa minggu yang dibutuhkan M genitalium untuk menggandakan ukuran.

Tim peneliti mengacu pada sel baru sebagai 'sel bakteri minimal', menekankan artikel tak terbatas karena fakta bahwa jumlah minimum gen yang diperlukan tergantung pada keadaan lingkungan dan metabolisme organisme.

Membuka rahasia kehidupan

Penemuan ini, yang telah dipublikasikan di jurnal Science, dapat membantu menjelaskan salah satu pertanyaan paling menonjol yang telah membingungkan umat manusia selama ribuan tahun: apakah kehidupan itu? Lebih khusus lagi, penciptaan Syn3.0 dapat memberikan wawasan ke dalam kisah evolusi kehidupan di lautan primal lebih dari tiga miliar tahun yang lalu.

Dr Craig Venter, yang memimpin tim peneliti, berpendapat bahwa meskipun kemampuan untuk 'mempercepat membaca' kode DNA telah ditingkatkan hingga miliaran kali dalam 25 tahun terakhir, tidak ada sel tunggal yang dapat dijelaskan dalam semua fungsinya. Dr Venter sendiri adalah perintis penelitian DNA, dan memimpin salah satu dari dua tim ilmiah yang berhasil menyusun genom manusia pada Juni 2000.

Pada 2010, Dr Venter dan kolaborator jangka panjangnya, Clyde Hutchison, berhasil menciptakan mikroba sintetis pertama dari kromosom mikroba buatan yang dibuat dari satu spesies Mycoplasma, yang digunakan untuk 'mem-boot ulang' sel kosong spesies Mycoplasma lainnya. Mikroba sintetis ini secara resmi disebut JCVI-Syn-1.0 dan merupakan pendahulu dari Syn.3.0.

Prospek komersial

Ada juga banyak kegembiraan tentang nilai komersial Syn3.0. Penciptanya sekarang mengajukan permohonan paten pada informasi genetik, dan mereka berharap menggunakannya sebagai kendaraan uji untuk penelitian biologis yang lebih mendasar, dan sebagai landasan peluncuran untuk pengembangan produk biokimia yang sangat canggih dan presisi tinggi.

"Visi jangka panjang kami adalah untuk merancang dan membangun organisme sintetis sesuai permintaan di mana Anda dapat menambahkan fungsi spesifik dan memprediksi apa hasilnya, " kata Dan Gibson dari Genomik Sintetis, mitra dalam penelitian. percaya sel-sel ini akan menjadi sangat berguna untuk banyak aplikasi industri mulai dari obat-obatan hingga biokimia, biofuel, nutrisi dan pertanian. '

Meskipun penemuan ini telah digambarkan sebagai 'lompatan besar ke depan', akan memakan waktu untuk potensi komersial Syn3.0 untuk sepenuhnya terwujud. Dr Venter dan timnya hanya dapat mengidentifikasi fungsi dua pertiga gen Syn3.0, dengan ketiga sisanya adalah misteri. Meskipun tonggak utama, ahli genetika masih memiliki beberapa cara untuk mencapai bagian bawah dari apa yang benar-benar membuat hidup berdetak.

menu
menu