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Seguo da parecchio tempo con una certa apprensione il lavoro diCraig Venter, che nel suo laboratorio americano sta da anni ormai sfidando, in modo un po' spregiudicato, i meccanismi di mappatura e di sequenziazione del genoma umano.

Trovate informazioni su Venter qui. Intanto però le ultime notizieche arrivano dalle sue ricerche sono davvero interessanti, e meritano di essere segnalate.

Creati nuovi ceppi batterici con genomi di microrganismi clonati e ingegnerizzati nel lievito. Un processo del tutto nuovo grazie al quale è stato fatto un altro passo avanti verso la realizzazione del genoma sintetico e, forse, verso la creazione della vita artificiale.

In pratica, è stato trasferito il genoma di un batterio in un lievito (famiglia Saccaromycetaceae), il suo genoma è stato, poi, clonato e modificato all'interno del microrganismo e, successivamente, impiantato in un altro tipo di batterio.

Lo riporta una ricerca di Carole Lartigue e colleghi del The J. Craig Venter Institute in Rockville, MD che sarà pubblicata domani su Science. Uno studio importante che segna il superamento di alcuni degli ostacoli che rendevano più difficile la creazione di nuovi microrganismi da poter utilizzare, in futuro, per la produzione di biocarburanti, per "pulire" rifiuti tossici o, addirittura, per sequestrare l'anidride carbonica dall'atmosfera e per altri usi.

Da decenni i biologi molecolari si stanno dedicando a sperimentazioni in cui hanno modificato geneticamente microbi e altre specie di cellule aggiungendo al loro patrimonio genetico piccole sequenze di DNA, geni interi e perfino grossi pezzi di cromosomi. Ma non erano ancora arrivati a trasformare un organismo cellulare in un altro organismo con un nuovo patrimonio genetico.

Una piccola cronistoria: nel 2007, sempre al J. Craig Venter Institute di Rockville, Maryland, John Glass e colleghi hanno trasformato una specie batterica in un'altra, inducendo un batterio ad "ingoiare" 1.08 milioni di basi di un genoma appartenente ad una specie batterica simile (i batteri utilizzati furono Mycoplasma mycoides e Mycoplasma capricolum).

Glass confessò di non aver pienamente capito in che modo era riuscito a trasferire il genoma e di non aver chiaro come applicare la stessa tecnica su altri microbi. Secondo Glass e secondo altri scienziati, il sospetto è che, all'inizio, nel batterio ricevente erano presenti tutti e due i genomi, ma quando uno dei due microbi con doppio genoma si è diviso, uno dei due DNA è andato ad una cellula figlia e l'altro ad una seconda cellula figlia.

Esponendo, però, la colonia ad un antibiotico, i ricercatori hanno selezionate le cellule che contenevano solo il genoma di M.mycoides LC. Altro lavoro importante, lo scorso anno nel gennaio 2008, M. Daniel Gibson e colleghi sempre del Craig Venter Institute hanno creato, "in tubo", pezzi di genoma sintetico di M. genitalium, ognuno grande quanto un ottavo o un quarto dell'intero genoma.

Ora con il nuovo studio gli scienziati hanno fatto un ulteriore passo avanti, dopo aver imparato a trapiantare il genoma di un batterio in un altro, sono riusciti a creare nuovi ceppi batterici utilizzando genomi che sono stati clonati e ingegnerizzati nel lievito. Gli scienziati sapevano, infatti, che il trasferimento del genoma di M.mycoides nel lievito avrebbe loro permesso di modificarlo.

Ma, il trapianto del Dna in un altro batterio (Mycoplasma capricolum) ha, però, messo i ricercatori di fronte ad un problema, lo stesso che incontrano i chirurghi nei trapianti di organo e cioè il rigetto del nuovo materiale genetico. Come farlo accettare dall'ospite? Si sa che molti batteri usano i cosiddetti sistemi di restrizione-modificazione chimica (metilazione), un meccanismo di difesa che attivano per proteggersi dal DNA di estranei e che consiste nella distruzione da parte degli enzimi di restrizione del materiale genetico estraneo.

Inoltre, sono molti i batteri che proteggono il proprio Dna da questi enzimi addizionando composti chimici, chiamati gruppi metilici, lungo punti chiavi del loro genoma.

Quindi, dopo aver trapiantato nel lievito (che non difende il suo Dna con la metilazione) il genoma di M. mycoides e eliminato un gene, Lartigue e colleghi hanno adottato due strategie per aggirare le modificazioni che sarebbero state indotte dal meccanismo di restrizione del batterio ospite designato, M.capricolum: hanno inattivato l'enzima di restrizione ed hanno aggiunto gruppi metilici al genoma modificato mentre era ancora nel lievito. Successivamente hanno trapiantato il nuovo genoma nel M. capricolum, che dopo molte divisioni cellulari ha prodotto un nuovo ceppo del batterio donatore, M. mycoides.

Una tecnica che, secondo gli scienziati, promette applicazioni sia in campo terapeutico che in altri settori campo come quelli sopra descritti. Ma sono in molti a pensare che potrebbe esserci anche un risvolto della medaglia: saper produrre genomi sintetici potrebbe voler dire spostare sequenze e manipolare interi patrimoni genetici.

fonte apcom : http://www.apcom.net

Posted in: RICERCA, SALUTE, SCIENZA, UOMO on domenica 23 agosto 2009 at alle 14:11