Naukowcy stworzyli gen, który nie występuje w naturze

Zespół genetyków z Uniwersytetu Princeton dokonał przełomu w dziedzinie biologii syntetycznej, tworząc sztuczny gen, którego odpowiednika nie ma w naturze. W przeciwieństwie do poprzednich eksperymentów, w których wykorzystywano kopie istniejących genomów, naukowcy zsyntetyzowali segmenty DNA od podstaw i zademonstrowali ich funkcjonalność w żywych komórkach.

Naukowcy opracowali syntetyczne białka o z góry określonych właściwościach i wprowadzili je do DNA bakterii E. coli. W eksperymencie wykorzystano 27 szczepów bakterii, z których każdy nie posiadał kluczowego genu. W warunkach ograniczonego odżywienia przetrwała tylko komórka, która otrzymała specjalnie zaprojektowany syntetyczny gen. Pozostałe szczepy obumarły, co potwierdza unikalną funkcjonalność sztucznych sekwencji DNA.

Aby zweryfikować swoje wyniki, naukowcy kilkakrotnie przeszczepili syntetyczny gen innym szczepom bakterii. W każdym przypadku sztuczny segment DNA z powodzeniem spełniał swoją funkcję, co dowodzi, że efekt ten był spowodowany przez sam stworzony gen, a nie przez przypadkowe mutacje lub adaptację komórki do środowiska.

Mechanizm działania tych nowych syntetycznych genów nie jest jeszcze w pełni poznany. Mogą one naśladować funkcję brakujących białek lub aktywować nieznane procesy biochemiczne. Jednak sam fakt, że te geny funkcjonują, jest już znaczącym osiągnięciem, otwierającym nowe horyzonty dla biotechnologii.

Naukowcy podkreślają, że biologia syntetyczna nie dąży do zastąpienia naturalnych procesów, lecz do poszukiwania alternatywnych ścieżek życia. Stworzenie sztucznego genu pomaga nam badać, jak różne struktury DNA mogą wspierać żywotność komórek i poszerza naszą wiedzę na temat mechanizmów biologicznych.

Według Michaela Hechta nie jest to krok w kierunku stworzenia sztucznego życia, lecz raczej eksperyment z narzędziami, które wspierają istnienie organizmu. Możliwość projektowania genów od podstaw otwiera perspektywy dla medycyny, biotechnologii i nauk podstawowych, pokazując, że natura oferuje jedynie ułamek możliwych opcji, podczas gdy biologia syntetyczna może zbadać resztę.