Creata la prima cellula sintetica capace di crescere e replicarsi
È stata battezzata JCVI-syn3A ed è la prima cellula sintetica in grado di crescere e replicarsi. A crearla sono stati i ricercatori del J. Craig Venter Institute (JCVI) di Rockville, l’istituto statunitense di ricerca genetica fondato dal pioniere della biologia sintetica Craig Venter, in collaborazione con gli studiosi del National Institute of Standard and Technology (NIST) e del Massachusetts Institute of Technology (MIT).
La prima cellula sintetica che cresce e si replica
A questo team si deve l’identificazione di quelli che sono i geni indispensabili alla crescita e alla divisione cellulare di quasi tutte le specie batteriche conosciute, una scoperta che unita alla precedente esperienza del JCVI nello sviluppo di cellule con genoma sintetico minimo, ha permesso di costruire la prima unità batterica capace di espletare le funzioni cellulari vitali, compresa quindi la replicazione. Il genoma di JCVI-syn3A, nel dettaglio, contiene solo 473 geni dei 901 del batterio minimo ottenuto nel 2016, chiamato JCVI-syn1.0, più altri 7 geni che permettono a JCVI-syn3A di comportarsi come una qualsiasi cellula batterica – 2 geni di divisione cellulare già noti, ftsZ e sepF e altri 5 geni la cui funzione era finora completamente sconosciuta.
La cellula sintetica JCVI-3A, descritta nel nuovo studio pubblicato su Cell, è stata ottenuta lavorando con un’altra cellula sintetica, chiamata JCVI-syn3.0, e un insieme di 19 geni. “Un mutante, JCVI-syn3A, sembrava crescere e dividersi come una cellula normale – hanno osservato i ricercatori guidati dallo scienziato della JCVI, Lijie Sun, co-autore principale dello studio che, insieme al team, dopo anni di studio ha identificato la serie specifica 7 geni responsabile della crescita e della replicazione cellulare.
JCVI-syn3.0 e JCVI-syn3A forniranno adesso una solida piattaforma per studiare l’evoluzione della divisione cellulare e delle dimensioni delle cellule. “Progettare interi genomi per ottenere i fenotipi desiderati rappresenta una grande sfida nella biologia sintetica ma la nostra abilità nel sintetizzare e modificare i genomi ha rapidamente superato la nostra capacità di prevedere il fenotipo dal genotipo per la progettazione del genoma su larga scala – ha dichiarato l’autrice senior dello studio, la professoressa Elizabeth Strychalski a capo del Cellular Engineering Group al NIST – . Il nostro lavoro utilizza la genetica inversa per comprendere la funzione dei geni coinvolti in processi cellulari di base, di controllo delle dimensioni e della forma delle cellule e della divisione cellulare. Così, ad ogni gene siamo in grado di accoppiare la sua funzione, qualcosa che ci avvicina al raggiungimento dell’obiettivo della progettazione di genomi per l’ingegneria cellulare”.
