Genomforskeren J. Craig Venter har tatt neste steg i sin søken etter å skape kunstig liv ved å syntetisere hele genomet til en bakterie og bruke det til å kontrollere cellen. Dr. Venter kaller resultatet «syntetisk celle«og presenterer forskningen sin som en betydelig prestasjon som vil bane vei for å skape nyttige mikrober som vil produsere produkter som vaksiner og biodrivstoff.»

På en pressekonferanse beskrev Dr. Venter den kunstige cellen som den første selvregulerende arten på planeten vår, med en datamaskin som mor. «Dette er et filosofisk fremskritt like mye som det er et teknisk fremskritt», sa han, og la til at den syntetiske cellen reiser nye spørsmål om livets natur. Andre forskere er enige om at han har oppnådd en teknisk bragd ved å syntetisere et stort stykke DNA, én million gener langt, presist nok til å erstatte DNA-et i den opprinnelige cellen. Noen forskere anser denne tilnærmingen som dårlig gjennomtenkt fordi det vil ta år før nye organismer kan designes, og så langt har det bare blitt gjort fremskritt mot å produsere biodrivstoff gjennom konvensjonelle genteknologiske metoder, der bare noen få gener endres om gangen i eksisterende organismer (bakterier). Historien gjør det klart at det er noen ekstremt viktige ting Venter ennå ikke har gjort.

Dr. Venters mål er å oppnå fullstendig kontroll over bakteriens genom ved først å syntetisere DNA-et i laboratoriet, og deretter designe et nytt genom, fratatt mange av dets opprinnelige funksjoner og utstyrt med nye gener som vil styre produksjonen av nyttige produkter. «Det er veldig utfordrende å kunne rekonstruere og lage hver bokstav i genomet fordi det betyr at du kan sette den inn i forskjellige gener», sa Gerald Joyce, en biolog ved Scripps Research Institute i La Jolla, California.

Som svar på den vitenskapelige rapporten ba president Obama Det hvite hus' bioetikkkommisjon om å fullføre en studie av problemstillingene knyttet til syntetisk biologi og rapportere tilbake til ham innen seks måneder. Han sa at den nye utviklingen vekket reell bekymring, men utdypet ikke. Dr. Venter tok det første skrittet mot dette målet for tre år siden, da han foreslo at det naturlige DNA-et fra én bakterie kunne settes inn i en annen og overta vertscellen. I fjor syntetiserte teamet hans en DNA-strekning med 1,080.000 XNUMX XNUMX baser – de kjemiske enhetene som utgjør DNA.

I det siste trinnet rapporterer teamet, ledet av Daniel G. Gibson, Hamilton O. Smith og Dr. Venter, i tidsskriftet Science, at det syntetiske DNA-et overtar en bakteriecelle akkurat som dens naturlige DNA, da genererer cellen proteiner spesifisert av den genetiske informasjonen i det nye DNA-et, i stedet for sitt eget naturlige DNA. Teamet bestilte DNA-sekvenser på 1000 enheter fra Blue Heron, et selskap som spesialiserer seg på DNA-syntese og har utviklet en teknikk for å sette sammen kortere deler av hele genomet. Prosjektet kostet 40 millioner dollar, hvorav mesteparten ble betalt av Synthetic Genomics, et selskap grunnlagt av Dr. Venter.

Bakteriene som brukes av Dr. Venters gruppe er imidlertid uegnet for produksjon av biodrivstoff. Dr. Venter sa at han vil fokusere på å skape forskjellige organismer. Synthetic Genomics har en kontrakt med Exxon for å produsere biodrivstoff fra alger.Exxon er villig til å bruke opptil 600 millioner dollar hvis alle vilkårene er oppfylt. Dr. Venter sa at han vil prøve å skape hele algenes genom slik at vi kan endre 50 til 60 forskjellige parametere for deres vekst, og dermed skape superproduktive organismer for å produsere drivstoff. På sine yachtturer verden rundt har Dr. Venter analysert DNA-et til mange mikroorganismer i sjøvann, og har nå et bibliotek med rundt 40 millioner gener, hovedsakelig fra alger. Disse genene vil være kilden til å sikre at de fangede algene produserer nyttige kjemikalier.

«Jeg synes Craig Venter overdriver betydningen av dette litt», sa David Baltimore, en genetiker ved Caltech. Han beskrev resultatet som et teknisk «stunt» snarere enn et vitenskapelig gjennombrudd. «Han skapte ikke liv, han bare etterlignet det», sa Dr. Baltimore. Dr. Venters tilnærming er ikke nødvendigvis en vei til å produsere nyttige mikroorganismer, sa George Church, en genomforsker ved Harvard Medical School. Leroy Hood fra Institute for Systems Biology i Seattle kalte Dr. Venters rapport «strålende», men sa at vi må forstå genene og nettverkene på lavere nivå før vi kan prøve å designe hele organismer fra bunnen av.

I 2002 syntetiserte Eckard Wimmer fra State University of New York, Stony Brook, poliovirusgenomet. Ved å bruke dette genomet skapte han et levende virus som han brukte til å infisere og drepe mus. Dr. Venters arbeid med bakterier er i prinsippet likt, bortsett fra at poliovirusgenomet bare er 7 enheter langt, mens bakteriegenomer er mer enn 500 ganger lengre.

Miljøgruppen Friends of the Earth har fordømt det syntetiske genomet som en farlig ny teknologi og sagt at Venter bør stanse all videre forskning inntil tilstrekkelige sikkerhetsforskrifter er på plass.Dr. Venters syntetiserte genom er kopiert fra en naturlig bakterie som infiserer geiter. Venter sa at før han kopierte DNA-et, valgte han ut 14 gener fra det som kunne være patogene, slik at den nye bakterien, selv om den slapp unna, sannsynligvis ikke ville skade geiter.

Dr. Venters påstand om at han skapte en syntetisk celle har bekymret folk som tror det betyr at han skapte en ny livsform eller en kunstig celle. «Det er selvfølgelig ikke sant, fordi utgangsmaterialet er en biologisk livsform», sa Dr. Joyce fra Scripps. Dr. Venter kopierte ganske enkelt DNA fra én type bakterier og satte det inn i en annen. Den andre bakterien produserte alle proteinene og organellene i den såkalte syntetiske cellen, i henhold til spesifikasjonene som er kodet i strukturen til det innsatte DNA-et. «Jeg er redd noen vil konkludere med at Venter skapte en ny livsform», sa Jim Collins, en bioteknologisk ingeniør ved Boston University.Det han skapte er en organisme med et syntetisert naturlig genom. Dette betyr imidlertid ikke å skape liv fra bunnen av eller å skape en ny livsform.«,» sa han.