Enkele voorbeelden van onnatuurlijke baseparen (onder). Boven is de aanmaak van onnatuurlijk eiwitten aangegeven als gevolg van een bacteriegenoom met twee vreemde DNA-letters (X en Y) (afb: JACS)

Het lijken me vingeroefeningen in de synthetische biologie, die halfsynthetische bacteriën die onnatuurlijke eiwitten maken. De bacterie heeft een niet-natuurlijk basepaar (het kenmerkende deel van de nucleotiden, de bouwstenen van DNA) wat de mogelijkheid biedt eiwitten te maken die in de natuur niet voorkomen. Voor het eerst zou dat gefrut een werkend systeem (= levend organisme) hebben opgeleverd
Alle aardse leven heeft zijn genetische informatie opgeslagen in DNA (heel soms RNA) dat bestaat uit een gigantische molecuul opgebouwd uit vier verschillende nucleotiden (ook wel DNA-letters genoemd: A, C, G en T), waarbij A koppelt aan T en C aan G, waardoor de welbekende dubbelhelix (wenteltrap) ontstaat. Al een aantal jaren experimenteren onderzoekers met niet-natuurlijke nucleotidenparen. Dat is natuurlijk zinloos als het organisme daar niks mee doet, maar die synthetische nucleotiden in het DNA van een Escheria coli werden in deze proefopzet netjes verdubbeld in de DNA-replicatie (voorafgaand aan de celdeling) en werden gekopieerd in RNA (het boodschapper-RNA) aan de hand waarvan niet-natuurlijke eiwitten werden aangemaakt in het ribosoom.

Dood

Dat is al vaker gebeurd, zei ik al, maar het resulterende organisme was niet echt ‘levendig’. Ze repliceerden moeizaam en gingen snel dood. Lingjun Li van de universiteit van Henan (China) en Floyd Romesberg van het Amerikaanse Scrippsinstituut en medeonderzoekers zijn aan het sleutelen geweest aan die synthetische baseparen om dat gebrekkige synthetische leven wat meer leven in te blazen.

Ze probeerden verschillende combinaties van nucleotiden uit in E. coli’s en noteerden welke het best repliceerden en eiwitten produceerden. Sommige waren al eerder de revue gepasseerd andere paren waren nieuw. Deze geoptimaliseerde baseparen waren, in een levend organisme, in staat om ook verschillende eiwitten te maken uit niet-natuurlijke aminozuren (bouwstenen van eiwitten; in de natuur worden er daarvan maar 20 gebruikt).

Bron: EurekAlert