Een getekende impressie van het gesynthetiseerde chromosoom van bakkersgist. De gele stukken zijn weggelaten stukken, de witte stippen de toegevoegde genen.
Biologen hebben bij bakkergist (Saccharomyces cerevisiae) , dat normaal zestien chromosomen heeft, zesenhalve chromsomen geheel ‘gerenoveerd’ en in het lab gesynthetiseerd en er nog een synthetisch chromosoom aan toegevoegd dat bestaat uit stukjes bewerkt DNA van de gist. Dat drastisch aangepaste organisme bleek desondanks te functioneren en zelfs te delen. Het schijnt een mijlpaal te zijn van het consortium Sc2.0 dat al vijftien jaar bezig is de gist te voorzien van een volledig syjnthetisch genoom.Er zijn al virussen en bacteriën met een geheel synthetisch genoom, maar dat zijn relatief simpele systemen. Een gist is een eukaryoot met een veel complexere cel zoals ook planten en dieren hebben. Het idee van het consortium is om gisten met een synthetisch genoom geneesmiddelen of vloeistoffen te laten aanmaken (anders dan alcohol zoals bakkergist, ook bekend als biergist, doet).
Volgens consortiumleider Jef Boeke van de universiteit van New York lerenhij en zijn collega’s met al dat genetisch geknutsel veel over de biologie van de gist. Volgens collega Nili Ostrov van Cultivarium is Sc2.0 bezig de grenzen van de bewerking van het genoom te verleggen. Tot nu toe hebben de ‘bewerkers’ zich voornamelijk gericht op het veranderen van afzonderlijke genen. “Dit geeft je de mogelijkheid vragen te stellen die je voorheen niet kon stellen”, stelt ze
Instabiliteit
Belangrijk doel van de SC0.2-onderzoekersters is de stabiliteit van het gistgenoom te verbeteren. Lange herhaalstukken in het DNA die nergens voor coderen zouden instabiliteit kunnen veroorzaken. Volgens Boeke zouden die herhalingen ‘parasieten’ zijn. De synbiologen willen volledige controle over het genoom hebben.
Een andere instabiliteitsfactor zouden de stukken DNA kunnen zijn die coderen voor transfer-RNA. Die RNA’s zijn onontbeerlijk voor het functioneren van de cel, maar ze vormen volgens Boeke een bron voor genetische ‘onrust’
Om de 7,5 chromosomen in een cel te krijgen begonnen ze met het vervangen van een van de zestien chromosomen door een ‘synthetisch’ chromosoom en gingen verder met cellen die twee synthetische chromosomen bevatten, enzovoort. Dat is een nogal tijdvretende methode. De cellen met de zevenenhalve chromosomen bleven in leven en deelden zich, aldus Boeke. Nu op naar een geheel vernieuwd genoom voor bakkersgist.
Bron: Nature