2020-05-27 21:06:23
Un team di scienziati tedeschi ha creato per la prima volta in assoluto un genoma artificiale sintetico in grado di replicarsi proprio come quello naturale.
In particolare, i ricercatori del Max Planck Institute of Biochemistry hanno ottimizzato un sistema di espressione in vitro che sintetizza le proteine sulla base di un modello di DNA. Grazie a numerosi miglioramenti, il sistema di espressione in vitro è ora in grado di sintetizzare delle proteine, note come DNA polimerasi, in modo molto efficiente. Queste DNA polimerasi replicano quindi il DNA utilizzando i nucleotidi.
Gli scienziati hanno assemblato questi genomi artificiali da un massimo di undici pezzi di DNA a forma di anello. Questa struttura modulare consente loro di inserire o rimuovere facilmente determinati segmenti di DNA. Il più grande genoma modulare riprodotto dai ricercatori nello studio è costituito da oltre 116.000 coppie di basi, raggiungendo la lunghezza del genoma di cellule molto semplici.
Oltre a codificare le polimerasi importanti per la replicazione del DNA, il genoma artificiale contiene informazioni per la sintesi di ulteriori proteine, come ad esempio 30 fattori di traduzione provenienti dal batterio Escherischia coli. I fattori di traduzione sono importanti per tradurre il DNA nelle rispettive proteine. Pertanto, sono essenziali per i sistemi autoreplicanti, che imitano i processi biochimici. Per dimostrare che il nuovo sistema di espressione in vitro non è solo in grado di replicare il DNA, ma è anche in grado di produrre i propri fattori di traduzione, i ricercatori hanno usato la spettrometria di massa. Con questo metodo analitico, hanno determinato la quantità di proteine prodotte dal sistema.
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