Het is dan ook nu echt een feit de eerste bacterie die uit de computer rollen. De nieuwe uitvinding is van de befaamde Craig Venter. Hij wil met deze nieuwe technologie bereiken om organisme te maken dat CO2 uit de lucht omzet in biodiesel. Lees het hele artikel…
Synthetische cel
,,Dit is de eerste zich voortplantende soort op onze planeet waarvan de ouder een computer is”, beweert de maker, de biotechnoloog Craig Venter in het tijdschrift Science (20 mei). Samen met tientallen medewerkers van zijn Craig J. Venter Institute lukte het deze DNA-pionier om – naar eigen zeggen – de eerste synthetische cel ooit te fabriceren. ,,Deze cel is het bewijs dat genomen ontworpen kunnen worden in de computer, vervolgens chemisch nagemaakt in het lab en overgezet naar een cel die zich kan voorplanten.”
Venters groep maakte het erfelijk materiaal (DNA) na van de bacterie Mycoplasma mycoides. Deze bacterie bezit het kleinste genoom met slechts 485 genen. (De mens heeft er 25.000). Het duurde wel vijftien jaar voor deze klus was geklaard. Vierentwintig mensen werkten eraan mee. Totale kosten: 40 miljoen dollar.
,,Nadat we hebben geleerd hoe we het genoom moeten lezen, kunnen we het ook zelf schrijven”, zei de wereldberoemde biotechnoloog ooit. Uit een biobouwdoos ontwerpt hij als het ware nieuwe genomen. Deze Amerikaanse wetenschapper heeft zijn strepen al meer dan verdiend en wordt vaak genoemd als kanshebber voor de Nobelprijs. Hij ontrafelde zijn eigen genoom, nog voordat het algemene menselijk genoom in 2000 in kaart was gebracht. In 2007 was hij opnieuw wereldnieuws. Hij slaagde erin het complete genoom van de ene bacteriesoort in een andere te plaatsen. Een belangrijke stap op weg naar kunstmatig leven, dat precies doet wat het is opgedragen. Een verschuiving van ingrijpen in bestaande levensvormen (genetische manipulatie) naar zèlf leven maken.
Duizend gensetjes
In het artikel in Science beschrijven Venter en zijn medewerkers gedetailleerd, hoe zij het genoom van de bacterie hebben nagebouwd uit commercieel verkrijgbaar synthetisch DNA dat in flessen wordt geleverd. Het begint met namaken van korte stukjes DNA die met behulp van gistcellen en darmbacteriën aan elkaar worden geregen. Deze assemblage van duizend gensetjes resulteerde uiteindelijk in een genoom van een miljoen basen lang. Veel tijd ging verloren omdat er één basenpaar ontbrak op een gen bij het overschrijven. Lang is gezocht naar dat bewuste basenpaar. ,,DNA feilloos lezen lukt wel, maar feilloos namaken is een ander verhaal”, aldus Venter. Slechts een klein foutje legde het hele genoom lam.
Het complete genoom werd ter herkenning voorzien van watermerken. Dat zijn speciaal ontworpen stukjes DNA die zijn samengesteld uit aminozuren die corresponderen met letters uit het alfabet en woorden vormen. Zo zitten e-mailadressen van alle medewerkers erin verborgen en toepasselijke citaten uit werken van James Joyce. Voor de veiligheid zijn veertien genen uit de cel verwijderd, die de bacterie helpen om geiten (hun natuurlijke gastheer) te besmetten.
Tekentafel
,,Normaliter worden genen één voor één van het ene organisme in het andere geplakt. Met de nieuwe technologie van Venter kunnen sneller en grootschaliger genen worden overgezet”, zegt Bert Poolman, directeur van het Centrum voor Synthetische Biologie aan de Rijksuniversiteit Groningen. ,,Langs die weg is een genoom te ontwerpen vanaf de tekentafel. Kijken wat er gebeurt als je vijftig genen weghaalt. Of veertig nieuwe inbouwt. Een dergelijk experiment gebeurt met de computer en is een kwestie van een paar miljoen letters achter elkaar schrijven. Bij gewenst resultaat kun je het genoom nabouwen.”
Op de keper beschouwd is de bacteriecel van Venter geen nieuw écht leven, aldus Poolman. ,,Alleen het DNA van de cel is vervangen. Alle andere componenten, zoals enzymen, bepaalde eiwitten, vetten en suikers blijven nodig om de nieuwe cel op te starten.”
Kunstmatig leven
Niettemin is het werk van Venter een nieuwe stap in de richting van het ontwerpen van kunstmatig leven. De biotechnoloog wil een organisme samenstellen die de schoonste biobrandstof maakt, namelijk die kooldioxide uit de lucht omzet in olie. Samen met oliemaatschappij ExxonMobil kijkt hij of algen en bacteriën die chemische reactie aan kunnen. Ook staan bacteriën die vervuild water schoon maken, op zijn verlanglijstje.
Hier zijn niet compleet nieuwe organismen voor nodig, volgens Poolman. ,,Je kunt ook nieuwe functies maken door een nieuw chromosoom in te bouwen in een basiscel.”
Gerelateerde berichten:
