Kode genetikoa hedatuta, bizidun erdisintetiko bat sortu dute

DNAk bi nukleotido-parez (lau nukleotido edo basez) osatutako alfabetoa erabiltzen du informazioa kodetzeko; bada, The Scripps Ikerketa Institutuko ikertzaileek hirugarren nukleotido-pare bat txertatu dute DNA-zati batean, eta, DNA zati erdiartifizial hori normaltasunez erreproduzitu da Escherichia coli bakterioetan, hainbat egunez. Ikerketaren emaitzak Nature aldizkarian argitaratu dituzte gaur, eta biologia sintetikoaren lorpen garrantzitsutzat jo dituzte.  

Kaliforniako ikertzaileek dNaM:d5SICS nukleotido-pare ez-naturala erabili dute E. coli bakterioaren kode genetikoa hedatzeko. Base-pare hori DNAn txertatzea izan zen lehen erronka; kasu honetan, plasmido batean, DNA-zati zirkular batean. Ondoren, E. coli bakterioek plasmido erdisintetikoarekiko zer erantzun zuten neurtu, hura E. coli bakterioetan txertatuta, eta base-pare ez-naturalean aberatsa zen ingurunean jarrita.

Emaitza ezin hobea izan zen: bakterioen erreplikazio-mekanismoak normaltasunez funtzionatu zuen, eta ez zituen nukleotido ez-naturalak bikoizketa-prozesutik baztertu. Inguruneko nukleotido-pareak erabili zituzten bakterioek, zelula hazi eta bikoiztu ahala, plasmido erdisintetikoa ere erreplikatzeko. Azken batean, bakterioek “bere” egin zituzten nukleotido ez-naturalak, berez, DNA-kodean ez dauden letrak.

Hau baino lehen, in vitro egindako esperimentuetan bakarrik lortu da nukleotido ez-naturalak kode genetikoan txertatzea, eta, ondorioz, aurrerapauso esanguratsutzat jo dute ikertzaile askok. EHUko Jose Antonio Rodriguez genetikariaren esanean, “egindakoak erakusten du base-pare sintetiko bat duten DNA-molekulak erreplikatu eta mantendu egin daitezkeela bakterio baten barruan”. “Milioika urtean zehar doitu den sistema biologiko batean zerbait erabat berria txeratzeko gai izan dira egileak. Oinarrizko zientziaren ikuspegitik, hori da nire ustez emaitzaren ekarpen handiena”, gehitu du.

Ondorio praktikoak ere baditu ikerketak, eta, aurrera begira, aplikazio-arlo berrietarako bide eman dezake. “Epe luzeko atxikipena lortzea izango da hurrengo pausoa” idatzi dute Texas Unibertsitateko Sistemak eta Biologia Sintetikoa zentroko Ross Thyer eta Jared Ellefson ikertzaileek Nature aldizkarian. “Behin lortuz gero organismo batek base-pare ez-naturalak onartzea, eta ez soilik jasatea, hurrengo pauso erabakigarria izango da frogatzea [base-pare horiek] RNAra transkribatu daitezkeela in vivo”, gaineratu dute.

Thyerren eta Ellefsonen esanean, horrek ezin konta ahala aukera zabalduko lituzke ingeniaritza genetikoaren arloan, esate baterako, aminoazido ez estandarrak nahieran kodetzeko bideak. Rodriguez ere “irrikitan” dago jakiteko bakterioak gai izango ote diren base ez-natural horiek gene-espresioaren prozesuan erabiltzeko, transkripzioan eta itzulpenean, ”horrela balitz, kode genetikoa nabarmenki zabalduko litzatekeelako, eta, hedatutako kode horrekin, printzipioz, posible izango litzateke aminoazido artifizialez osatutako proteina sintetikoak sortzea, ezaugarri eta gaitasun berriekin”. Izan ere, lau basez osatutako kode batetik seiz osatutako kodera pasatzeak aukera emango luke, 20 aminoazido beharrean, 172 erabiltzeko proteinak sortzeko.

Thyer eta Ellefson urrunago doaz: “Zergatik mugatu sei letraz osatutako DNAra?" galdegiten dute; “dNaM:d5SICS parea E. coli-n txertatzeko teknikak beste base pare batzuetarako ere balio badu, DNAren kodea hiru base-pare baino askoz gehiago heda liteke”.  Oinarrizko galderetara eramaten ditu, horrek, ordea, bi ikertzaileak: kode hedatu baten aukerak hain handiak badira, zergatik oinarritzen da bizia bi base-paretan bakarrik?  Informazio gehiago gordetzeko gaitasuna duten organismo erdisintetikoek gaitasun handiagoak izango dituzte, edo halako kode baten kostua jasanezina izango da?

EHUko Jose Antonio Rodriguezek uste du kode genetiko hedatu baten balizko aplikazioen ondorio ekonomikoak ere aintzat hartzekoak direla. “DNA naturalean oinarritutako aurkikuntzak patentatzeko zailak izaten dira —ohartarazi du—; base-pare sintetikoak dituzten DNA-molekulak, berriz, erabat artifizialak izango lirateke, eta, beraz, patentatzeko errazagoak”.

Osagarri (hemerotekatik):

Bizi artifiziala eta haren ondorioak. Alvaro Moreno, Logika eta Zientziaren Filosofia Saila. Biologiako Filosofia Taldea, IAS Research. EHU