در مورد موجودات اصلاحشده ژنتیکی (GMOs) شنیدهایم، اما این موضوع فراتر از آن است.
دانشمندان در آزمایشگاه زیستشناسی مولکولی شورای تحقیقات پزشکی میگویند یک باکتری را مهندسی کردهاند که کد ژنتیکی آن کارآمدتر از هر شکل دیگری از حیات روی زمین است.
آنها این آفرینش خود را "Syn57" نامیدهاند؛ سویهای مهندسیشده زیستی از E. coli (اشریشیا کلی) — بله، همان باکتری بدنامی که اگر هاتداگ نیمپز بخورید میتواند شما را به شدت بیمار کند — که هفت کدون کمتر از تمام حیات روی زمین استفاده میکند. کدون، به زبان ساده، توالی سهحرفی است که در DNA و RNA یافت میشود و دستورالعملهایی را برای اسیدهای آمینه، که "بلوکهای سازنده" اساسی حیات هستند، ارائه میدهد.
برای میلیاردها سال گذشته، تمام حیات شناختهشده روی زمین از ۶۴ کدون استفاده کرده است. دانشمندان در سال ۱۹۶۶ «کد» را رمزگشایی کردند که مشخص میکرد کدام کدونها با کدام اسیدهای آمینه مطابقت دارند — به عبارت دیگر، نقشه کد ژنتیکی استاندارد را ترسیم کردند — و تنها ۲۰ اسید آمینه کل را آشکار ساختند.
به طرز جالبی، آنها متوجه شدند که تکامل به کارایی کامل منجر نشده است، زیرا برخی از کدونها به وضوح اضافی بودند. این موضوع یک احتمال وسوسهانگیز را مطرح کرد: آیا جایی برای حذف برخی از اضافات و مهندسی یک ارگانیسم کارآمدتر از ابتدا وجود دارد؟
ابتدا آنها فقط به یک اثبات مفهوم نیاز داشتند. در سال ۲۰۱۰، تیمی متشکل از ۲۴ محقق جزئیات گامهای برداشته شده برای ایجاد اولین سلول باکتریایی سنتزی جهان را شرح دادند. اگرچه این یک دستاورد شگفتانگیز بود — و هنوز هم هست — که حدود ۱۵ سال طول کشید تا تکمیل شود، اما این سلول مصنوعی همچنان تنها بازسازی وفادارانه از همان نسخه قدیمی ۶۴ کدونی بود.
سپس، در سال ۲۰۱۹، محققان ژنتیک در دانشگاه کمبریج توانستند از این افزونگی طبیعی بکاهند و یک سویه E. coli را به ۶۱ کدون بازطراحی کنند — بدون شک نشان دادند که حیات میتواند با کمتر از ۶۴ کدون امتحانشده و واقعی عمل کند. این دستاورد باورنکردنی در آن زمان به عنوان "بلندپروازانهترین تلاش برای یک شکل کاملاً سنتزی از حیات" تاکنون مورد ستایش قرار گرفت.
و اکنون آنها حتی فراتر رفتهاند. برای ساخت Syn57، محققان فرآیند طاقتفرسای تغییر بیش از ۱۰۱,۰۰۰ خط کد ژنتیکی را طی کردند — ابتدا در تئوری، سپس در عمل.
برخلاف باکتریهای سنتزی سال ۲۰۱۰، طبق گزارش New York Times، پیشرفتها در سنتز DNA به این معنی است که محققان ژنتیک اکنون میتوانند ژنومها را از ابتدا بسازند و از ابتدا از برخی کدونهای اضافی اجتناب کنند.
آکوس نییرگس، زیستشناس سنتزی در هاروارد، به این روزنامه گفت: «میتوانید شروع به کاوش در مورد آنچه حیات تحمل خواهد کرد، کنید. ما بالاخره میتوانیم این کدهای ژنتیکی جایگزین را آزمایش کنیم.»
نییرگس در یکی از تیمهایی بود که در مسابقه برای ساخت Syn57 شرکت داشتند، مسابقهای که در نهایت توسط تیم کمبریج برنده شد.
وسلی رابرتسون، یکی از محققان شورای تحقیقات پزشکی و یکی از نویسندگان مطالعه کمبریج گفت: «ما قطعاً دورههایی را پشت سر گذاشتیم که با خود میگفتیم "خب، آیا این یک بنبست خواهد بود، یا میتوانیم این کار را به نتیجه برسانیم؟"»
نتیجه آزمایشات طاقتفرسای آنها چه بود؟
رابرتسون به این روزنامه گفت: «حیات هنوز کار میکند.»