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Home » Campi del sapere » Scienze della vita

Una vita (quasi) artificiale

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Genetica

L’annuncio di Craig Venter sulla creazione della “vita artificiale” sta deflagrando sui giornali di tutto il mondo. Ed è giusto che sia così, dato che si tratta di un esperimento di eccezionale interesse, di cui anche Scienza in Rete, come è ovvio, si deve occupare. Anche perché -siamo alle solite- molti dei nostri giornali si sono limitati a gridare la notizia, abbellendola di commenti fantasiosi e di previsioni mirabolanti. Dunque, respiriamo a fondo, diamoci una calmata, e vediamo di dire in modo pacato di che cosa si sia trattato.

Vita artificiale, si è detto, assumendo che l’introduzione di un DNA programmato al computer, e sintetizzato chimicamente, in una cellula batterica ospite privata del suo proprio DNA - perché di questo si è trattato - equivalesse alla creazione di nuova vita. Ora, è vero che il DNA è responsabile dell’origine delle proteine che definiscono l’individuo, e quindi delle proprietà delle sue cellule e, risalendo per li rami, dell’organismo stesso. Qui si è prodotto un batterio con un tipo di vita diverso da quella che gli era stata programmata, e quindi si può parlare di vita artificiale solo con qualche forzatura: vita artificiale sarebbe programmare e produrre tutto in provetta, non solo il DNA, ma tutta la cellula. Del resto già qualche anno fa Craig Venter e i suoi collaboratori erano riusciti a “cambiare” un batterio introducendovi (sia pure in modo mediato) il DNA di un altro batterio.

La novità del risultato di cui parliamo ora, ed è certamente una novità che apre scenari incredibili, è nell’avere usato un DNA programmato in laboratorio, non quello preformato da un altro organismo. E’ quindi del tutto ragionevole prevedere sviluppi molto interessanti, e Venter ne ha infatti parlato: l’“ingegnerizzazione” di batteri per farne, ad esempio, dei produttori di vaccini o dei produttori di enzimi capaci di eliminare inquinamenti ambientali (di questo, a dire il vero, si parlava da anni).

Fin qui, tutto bene, e non si può quindi che essere enormemente ammirati per quello che l’équipe di Venter ha realizzato. Altra cosa, naturalmente, è parlare della creazione di nuova vita, come si sta facendo a tutto spiano: a meno che per nuova vita si intenda l’aver cambiato a piacere la specificità delle funzioni organismiche codificate dal DNA. Può divenire una questione di semantica, e sul tema si possono immaginare future discussioni a non finire. Al di là della semantica, però, è del tutto ragionevole sostenere che “nuova” vita sarà quella creata da zero, programmando e sintetizzandone tutti i componenti: inclusa la cellula ospite. E’ probabile che ci si arriverà, ma non sarà domani o posdomani. Per ora quindi, standing ovation a Craig Venter e ai suoi per quello che hanno saputo fare. Ma vediamo di non andare sopra le righe.       

21 maggio, 2010 da Ernesto Carafoli


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#1 La differenza tra copiare e scrivere

ritratto di Roberto Satolli
24 maggio, 2010 - 18:10 da Roberto Satolli

C'è un aneddoto interessante nella storia di questo successo. Il genoma sintetico era bello e pronto, ma inserito nella cellula ricevente non funzionava. Craig Venter racconta che lui e i suoi collaboratori ci hanno messo diverse settimane a scoprire dove stava l'inghippo: la delezione di un singolo nucleotide (su un milione!) all'interno di un gene essenziale per la replicazione cromosomiale (il gene dnaA) aveva messo fuori uso l'intero genoma; mentre molte altre variazioni, anche più cospicue, in parti non essenziali del DNA non avevano alcun impatto sulla vitalità.

In questa luce, il lavoro descritto su Science non è solo un paziente assemblaggio sintetico di un cromosoma di 1 milione di basi, ma soprattutto un enorme passo avanti nella precisione della "correzione di bozze" della sequenza, senza la quale il risultato non sarebbe stato raggiunto. E la correzione di bozze e' stata condotta ricombinando in vario modo pezzi di DNA sintetico con pezzi naturali, sino a individuare dove era l'errore.

L'importanza cruciale della "correzione di bozze" rimanda all'essenza del traguardo raggiunto da Venter, di cui parla Ernesto Carafoli. La vita è stata realmente sintetizzata a partire da una sequenza scritta al computer (anche la cellula ottenuta è "sintetica", perché come dice giustamente Venter il DNA software costruisce il proprio hardware), però per ora siamo capaci soltanto di "copiare" il DNA naturale, inserendo al massimo qualche variante, che può consistere nel fare, come l'evoluzione, un bricolage di geni/proteine/funzioni.

Altra cosa sarà imparare a "scrivere" ex novo un software DNA che non esiste in natura e riuscire a farlo esprimere, costruendosi il proprio hardware. Per fare questo bisognerà prima imparare a progettare a tavolino una proteina a partire da una funzione desiderata, mentre la traduzione a ritroso dalla nuova sequenza proteica a quella genetica sarà relativamente meno complessa.

Prima di parlare di future applicazioni, che vadano davvero oltre a quanto già oggi si può fare con gli organismi geneticamente modificati, il vero passo da compiere sarà la progettazione funzionale delle proteine.

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Ernesto Carafoli
ritratto di Ernesto Carafoli
Biologia e biochimica
Università di Padova

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