Genoomonderzoeker J. Craig Venter heeft de volgende stap gezet in zijn pogingen om kunstmatig leven te creëren door het volledige genoom van een bacterie te synthetiseren en dit te gebruiken om een ​​cel te controleren. dr. Venter noemt het resultaat "synthetische cel' en presenteert zijn onderzoek als een grote doorbraak die de weg zal vrijmaken voor de creatie van nuttige microben die producten zoals vaccins en biobrandstoffen zouden maken.

Op de persconferentie dr. Venter beschreef de kunstmatige cel als de eerste zelfregulerende soort op onze planeet, waarvan de ouder een computer is. "Dit is zowel een filosofische als een technische vooruitgang", zei hij, eraan toevoegend dat de synthetische cel nieuwe vragen oproept over de aard van het leven. Andere wetenschappers zijn het erover eens dat hij het technische succes heeft behaald door een groot stuk DNA, een miljoen genen lang, precies genoeg te synthetiseren om het DNA in de oorspronkelijke cel te vervangen. Sommige wetenschappers beschouwen deze benadering als vergezocht, omdat het jaren zal duren om nieuwe organismen te ontwikkelen. Tot nu toe is er alleen vooruitgang geboekt in de richting van de productie van biobrandstoffen met behulp van conventionele genetische manipulatiemethoden, waarbij in bestaande organismen slechts een paar genen tegelijk worden veranderd. bacteriën). Het verhaal maakt duidelijk dat er een aantal uiterst belangrijke dingen zijn die Venter nog niet heeft gedaan.

Het doel van dr. Het doel van Ventera is om volledige controle te krijgen over het genoom van een bacterie door eerst zijn DNA in het laboratorium te synthetiseren en vervolgens een nieuw genoom te ontwerpen, ontdaan van veel van zijn oorspronkelijke functies en uitgerust met nieuwe genen om de productie van nuttige producten te sturen. "Het is een hele uitdaging om elke letter in het genoom te kunnen reconstrueren en maken, omdat dat betekent dat je het in verschillende genen kunt stoppen", zegt Gerald Joyce, bioloog aan het Scripps Research Institute in La Jolla, Californië.

In reactie op dit wetenschappelijke rapport heeft president Obama de Commissie voor Bio-ethiek van het Witte Huis gevraagd om binnen zes maanden een studie af te ronden naar de kwesties die de synthetische biologie met zich meebrengt, en hem verslag uit te brengen over de bevindingen ervan. Hij zei dat de nieuwe ontwikkeling een echte zorg was, maar ging er niet verder op in. Dr. Venter zette drie jaar geleden de eerste stap op weg naar dit doel, door te suggereren dat het natuurlijke DNA van de ene bacterie in een andere bacterie zou kunnen worden ingebracht en de gastheercel zou kunnen overnemen. Vorig jaar synthetiseerde zijn team een ​​stuk DNA met 1,080.000 basen – de chemische eenheden waaruit DNA bestaat.

In de laatste stap zorgde een team onder leiding van Daniel G. Gibson, Hamilton O. Smith en Drs. Venter stelt in een verklaring in het tijdschrift Science: dat het synthetische DNA de bacteriële cel overneemt, net als zijn natuurlijke DNA, dan genereert de cel eiwitten, gespecificeerd door de genetische informatie van het nieuwe DNA, in plaats van zijn eigen natuurlijke DNA. Het team bestelde 1000 eenheden DNA-sequenties bij Blue Heron, een bedrijf dat gespecialiseerd is in DNA-synthese en een techniek heeft ontwikkeld voor het samenstellen van kortere stukken van een compleet genoom. De kosten van het project bedroegen 40 miljoen dollar, waarvan het grootste deel werd betaald door Synthetic Genomics, opgericht door Dr. Venter.

De bacteriën die door Dr. Ventera is echter niet geschikt voor de productie van biobrandstoffen. dr. Venter zei dat hij zich zal concentreren op het creëren van verschillende organismen. Synthetic Genomics heeft een contract met Exxon voor de productie van biobrandstoffen uit algen. Exxon is bereid om tot 600 miljoen dollar uit te geven als aan alle voorwaarden wordt voldaan. dr. Venter zei dat ze zullen proberen het hele genoom van de algen te manipuleren, zodat we 50 tot 60 verschillende parameters voor hun groei kunnen veranderen, waardoor superproductieve organismen ontstaan ​​die brandstof produceren. Tijdens zijn jachtreizen over de hele wereld analyseerde Dr. Venter het DNA van veel micro-organismen in zeewater en beschikt nu over een bibliotheek van ongeveer 40 miljoen genen, voornamelijk van algen. Deze genen zullen de bron zijn die ervoor zorgt dat de gevangen algen nuttige chemicaliën produceren.

"Ik denk dat Craig Venter de betekenis hiervan een beetje overdrijft", zegt David Baltimore, geneticus bij Caltech. Hij omschreef het resultaat eerder als een technisch 'huzarenstuk' dan als een wetenschappelijke doorbraak. "Hij creëerde geen leven, hij imiteerde het alleen", zei dr. Baltimore. Benader dr. Ventera is niet noodzakelijkerwijs een manier om nuttige micro-organismen te produceren, zegt George Church, een genoomonderzoeker aan de Harvard Medical School. Leroy Hood van het 'Institute for Systems Biology' in Seattle bestempelde het rapport van Dr. Ventera, hoewel briljant, zei dat we eerst genen en netwerken op een lager niveau moeten begrijpen voordat we proberen hele organismen helemaal opnieuw te ontwerpen.

In 2002 synthetiseerde Eckard Wimmer van de State University van New York het genoom van het poliovirus in Stony Brook. Met behulp van dit genoom creëerde hij een levend virus dat hij gebruikte om muizen te infecteren en te doden. Het werk van dr. Ventera op bacteriën is in principe vergelijkbaar, behalve dat het genoom van het poliovirus slechts 7 eenheden lang is en de genomen van bacteriën meer dan 500 keer langer.

De milieugroepering "Friends of the Earth" veroordeelde het synthetische genoom als een gevaarlijke nieuwe technologie en zei dat Venter al het verdere onderzoek moet stopzetten totdat er adequate veiligheidsvoorschriften zijn getroffen.. Het gesynthetiseerde genoom van Dr. Ventera is gekopieerd van een natuurlijke bacterie die geiten infecteert. Voordat hij het DNA kopieerde, zei Venter, selecteerde hij er veertien genen uit die mogelijk pathogeen waren, zodat de nieuwe bacterie, zelfs als deze zou ontsnappen, de geiten waarschijnlijk niet zou schaden.

De bewering van dr. Ventera's creatie van een synthetische cel baart mensen zorgen die denken dat dit betekent dat hij een nieuwe levensvorm of een kunstmatige cel heeft gecreëerd. "Dat is natuurlijk niet waar, omdat het uitgangsmateriaal een biologische levensvorm is", zegt dr. Joyce van Scripps. dr. Venter kopieerde simpelweg het DNA van de ene bacteriesoort en plaatste het in een andere. De tweede bacterie produceerde alle eiwitten en organellen in de zogenaamde synthetische cel, volgens de specificaties gecodeerd in de ingebedde DNA-structuur. "Ik ben bang dat sommige mensen de conclusie zullen trekken dat Venter een nieuwe levensvorm heeft gecreëerd", zegt Jim Collins, een biotechnologie-ingenieur aan de Boston University. "Wat hij heeft gecreëerd is een organisme met een gesynthetiseerd natuurlijk genoom. Dit betekent echter niet dat je leven helemaal opnieuw moet creëren of een nieuwe levensvorm moet creëren," hij zei.