El buit del temps

L’anhel prometeic de fabricar vida és antic, ancestral. I la constatació de la ciència contemporània que la base material de la vida és pura química va fer creure als biòlegs de fa cent anys que la síntesi de vida artificial (o, si més no, la síntesi artificial de vida) podia estar propera. Els bioquímics més prudents assenyalaren que potser calia engrescar els més joves i així, en qüestió d’una generació, l’objectiu seria assolit. Un segle després assistim als intents més seriosos de produir una entitat cel·lular completa, amb capacitat de crèixer i reproduir-se, al laboratori. Però no nascuda d’una altra cèl·lula sinó fruit de les manipulacions dels científics al tub d’assaig.
Una via és tractar d’entendre tots els detalls íntims dels components i la lògica de les interaccions per arribar a l’enginyeria i modificació de les propietats cel·lulars. Aquesta és una aproximació d’una extraordinària complexitat que ens està reportant beneficis intel·lectuals remarcables i sorpreses no menys fabuloses. És el treball de científics com Luis Serrano, del CRG a Barcelona que a finals de 2009 ja va publicar una sèrie de treballs d’aquells que marquen una època, una descripció acurada, detallada, del bacteri Mycoplasma pneumoniae.
Una altra via, ben diferent, és la de Craig Venter: no cal conèixer els detalls del funcionament, només entrar-li a la cèl·lula per la força bruta, fabricant un genoma enterament artificial i injectant-lo en una cèl·lula d’una altra espècie. La revista Science d’aquesta setmana publica un avenç fonamental: el transplantament cel·lular d’un genoma sintètic, la prova directa de que el mètode funciona. It works, i no cal preguntar-se pels detalls.

Diu l’impagable Sydney Brenner que en biologia ara és l’hora de la ciència 3M: management, machines, money. Venter i les seues 3M ho han aconseguit: fabricar un cromosoma bacterià sencer a partir de la informació continguda en el genoma que ells mateix seqüenciaren fa 15 anys. Durant tot aquest temps han fet avançar les metodologies per a sintetitzar químicament els genomes (una tasca gens trivial i plagada de dificultats tècniques). En 2008 assoliren la fabricació del genoma del bacteri Mycoplasma genitalium. Per a comprovar que el genoma sintètic és el que prendrà el control de la cèlul·la receptora i, d’alguna manera, signar-lo, els fabricants han afegit marques d’aigua: una adreça electrònica, els noms dels autors i col·laboradors i una sèrie de citacions, entre les quals hi ha la frase del físic Richard Feynman: What I cannot build, I cannot understand. Un lema per a la ciència que avança més pel camí de la síntesi que pels viaranys de l’anàlisi exhaustiva.
En 2007, aquests investigadors aconseguiren transplantar un genoma d’un bacteri en es cèl·lules d’un bacteri d’una altra espècie propera. Ara l’equip del Craig Venter Institute han aconseguit exactament el mateix, però emprant el genoma sintètic d’1,08 milions de lletres genètiques. El genoma sintètic conté la informació genètica del genoma de Mycoplasma mycoides (esclar, incloent-hi la informació que no sabem ni per a què val) i s’ha introduït en cèl·lules de Mycoplasma capricolum, que durant el procés perd els seu propi genoma. El resultat és M. mycoides JCVI-syn1.0, un genoma artificial generat a partir d’informació en bases de dades, introduït en cèl·lules de M. capricolum que passen a ser enterament controlades pel cromosoma artificial. La síntesi d’un genoma, còpia verbatim d’un altre, i el transplantament de genomes (que està per demostrar que siga extensible a altres tipus bacterians més complexos que els micoplasmes o entre bacteris allunyats en l’arbre filogenètic) duen implícita tota la nostra ignorància sobre els detalls funcionals de la cèl·lula i totes les xarxes complexes d’interacció, això que persegueixen científics indefallents com Serrano.

Referència

Published Online May 20, 2010 Science DOI: 10.1126/science.1190719

Creation of a Bacterial Cell Controlled by a Chemically Synthesized Genome

Daniel G. Gibson,1 John I. Glass,1 Carole Lartigue,1 Vladimir N. Noskov,1 Ray-Yuan Chuang,1 Mikkel A. Algire,1 Gwynedd A. Benders,2 Michael G. Montague,1 Li Ma,1 Monzia M. Moodie,1 Chuck Merryman,1 Sanjay Vashee,1 Radha Krishnakumar,1 Nacyra Assad-Garcia,1 Cynthia Andrews-Pfannkoch,1 Evgeniya A. Denisova,1 Lei Young,1 Zhi-Qing Qi,1 Thomas H. Segall-Shapiro,1 Christopher H. Calvey,1 Prashanth P. Parmar,1 Clyde A. Hutchison, III,2 Hamilton O. Smith,2 J. Craig Venter1,2,*

We report the design, synthesis, and assembly of the 1.08-Mbp Mycoplasma mycoides JCVI-syn1.0 genome starting from digitized genome sequence information and its transplantation into a Mycoplasma capricolum recipient cell to create new Mycoplasma mycoides cells that are controlled only by the synthetic chromosome. The only DNA in the cells is the designed synthetic DNA sequence, including “watermark” sequences and other designed gene deletions and polymorphisms, and mutations acquired during the building process. The new cells have expected phenotypic properties and are capable of continuous self-replication.

1 The J. Craig Venter Institute, 9704 Medical Center Drive, Rockville, MD 20850, USA. 2 The J. Craig Venter Institute, 10355 Science Center Drive, San Diego, CA 92121, USA.

Us ha agradat aquest article? Compartiu-lo!