Silnik na bakterie?

Ekipa Johna Glassa z J. Craig Venetr Institute w Rockville po raz pierwszy przeprowadziła udaną transplantację całego DNA jednego gatunku bakterii do drugiego, przekształcając w ten sposób drugi w pierwszy. Następnym etapem będzie zapewne podobna transplantacja genomu sztucznego, stworzonego w laboratorium. Ale główny cel badań Instytutu Craiga Ventera jest jeszcze bardziej niezwykły – chodzi bowiem o wyznaczenie dolnej granicy życia, czyli o zdobycie informacji, ile genów (i jakich) potrzeba do samodzielnego życia komórki.

Do badań tych wybrano bakterie, gdyż wirusy trudno uznać za modelowe organizmy żywe. Nie są one bowiem zdolne do egzystencji poza komórkami, na których pasożytują. Przykładowo – fagi atakujące bakterie nie mogą powielać swego DNA bez udziału enzymów swych ofiar. Stąd wiadomo, że do samodzielnego życia potrzebne są komórce geny odpowiedzialne właśnie za przepisywanie informacji genetycznej. Równie ważne są też geny pozwalające na zdobywanie energii, czyli umożliwiające oddychanie, jak i wchłanianie lub produkowanie pokarmu, np. na drodze chemo- czy fotosyntezy, a więc odżywianie. Nie wiadomo jednak, które z tych genów wystarczą i w jakiej kombinacji mogą podtrzymać życie. Jednym zdaniem chodzi o zidentyfikowanie granicy życia samowystarczalnego, a nie opartego na zasobach innych organizmów. Naukowcy chcieliby skonstruować w laboratorium różne wersje takich minimalnych genomów i sprawdzać ich zdolność do podtrzymywania życia dzięki transplantacji do komórki bakterii, z której usunięto jej własne DNA.

Choć idea wydaje się prosta, to do jej zastosowania brakowało biologom warsztatu technologicznego. Udawało się wprawdzie wprowadzać do komórek bakterii nawet dość duże fragmenty DNA, ale nigdy dotąd cały genom. W dodatku trzeba jeszcze jakoś usunąć własne DNA bakterii-biorczyni, tak aby nowy genom mógł funkcjonować samodzielnie.