Science presenta Syn III, il primo cromosoma artificiale

10 aprile 2014 | Valeria Carollo | Stampa articolo |
Science presenta Syn III, il primo cromosoma artificiale
Attualità
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Nei laboratori delle università americane di New York e Johns Hopkins è stato costituito Syn III, il primo cromosoma sintetico che sostituisce il terzo del 16 cromosomi di lievito di birra, comunemente usato per fare il pane, Saccharomyces cerevisiae. Questo straordinario lavoro,  coordinato da Jef Boeke della New York University e pubblicato sulla rivista scientifica Science,  rappresenta un grande passo in avanti per trasformare in realtà la vita artificiale.

«La nostra ricerca sposta l’ago della biologia sintetica dalla teoria alla realtà – spiega Jef Boeke, questo lavoro rappresenta il più grande passo avanti verso la costruzione del genoma completo di un lievito sintetico. “Syn III” è il più grande cromosoma modificato che sia mai stato costruito». Rispetto al codice genetico del cromosoma di partenza, gli scienziati hanno infatti operato 50mila modifiche. «Ma la vera pietra miliare, quello che realmente conta – precisa Boeke -, è stato integrarlo in una cellula vivente di lievito. In questo modo abbiamo dimostrato che le cellule con il cromosoma sintetico incorporato sono assolutamente normali, si comportano in modo praticamente identico alle cellule “naturali”, con la differenza che possiedono nuove capacità e riescono a fare cose che il lievito “naturale” non può fare». Gli autori contano infatti di utilizzare il cromosoma in provetta per progettare lieviti in grado di produrre farmaci rari (come l’antimalarico artemisinina) o alcuni vaccini compreso quello contro l’epatite B, o ancora biocarburanti più efficienti e materie prime per alimenti.

Realizzare il cromosoma sintetico è stato un lavoro complesso durato sette anni. L’équipe si è avvalsa della collaborazione di 60 studenti universitari reclutati per il progetto «Costruisci un genoma», lanciato da Boeke alla Johns Hopkins University. Per costruire «Syn III» gli scienziati hanno messo insieme 273.871 coppie di basi di Dna, quindi meno delle 316.667 coppie del cromosoma-modello. I ricercatori hanno, infatti, eliminato il cosiddetto «Dna spazzatura» (che non codifica per alcuna proteina) e le parti che ritenevano non necessarie alla riproduzione e alla crescita. Non solo, nell’operazione di «ingegneria cromosomica», gli scienziati hanno anche scelto di sacrificare porzioni dei geni che introducono mutazioni nel Dna  i cosiddetti «geni canguro» (in gergo tecnico «geni che saltano») mentre altri set di coppie di basi sono stati aggiunti o modificati.

La realizzazione del cromosoma artificiale è quindi un grande passo in avanti verso nuove forme di terapia genica come commenta anche Giuseppe Novelli, rettore dell’Università di Roma Tor Vergata, «Una pietra miliare per la ricerca. Prima avevamo prodotto solo batteri sintetici, ora abbiamo qualcosa di più complesso. Un lavoro con numerose potenzialità: penso infatti che fino ad ora a complicare la strada della terapia genica era il fatto di individuare un vettore per inserire le correzioni mirate a livello genetico».

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