Komórki "sztucznego" organizmu

Informacja o funkcjonowaniu każdej komórki żywego organizmu zapisana jest w długim łańcuchu kwasu DNA. Sam łańcuch jest w jądrze komórki mocno poplątany. Jego większe fragmenty to geny. Jeszcze większe struktury to chromosomy. Te ostatnie można by porównać do półek w bibliotece. DNA to ułożone jedna po drugiej literki. Geny to książki. Każda zawiera informacje na konkretny temat. W genach zapisany jest przepis na budowę białek. Ale dotarcie do konkretnej książki, gdy te jedna na drugiej leżą na stosie albo są porozrzucane po podłodze, jest niezwykle trudne. Potrzeba regałów, gdzie wszystko będzie poukładane w odpowiedniej kolejności. Czasami regały rozsypują się, a książki rozpadają. W bibliotece regały naprawiają stolarze, a książki introligatorzy. W komórce tę rolę pełnią enzymy.

Dr Craig Venter za pomocą enzymów, jakie znalazł we wnętrzu komórek drożdży, połączył w większą całość fragmenty DNA pochodzące z komórek innych organizmów. Krótkie kawałki krojono w większe, większe, w jeszcze większe, aż powstał łańcuch DNA o długości ponad milion zasad (liter – pozostając w analogii do książek i biblioteki). Stworzono więc genom. Tyle tylko, że jego części składowe nie powstały w laboratorium naukowym. Stworzyła je natura. Naukowcy posklejali je w jedną całość. Zresztą tylko dzięki enzymom, które także są dziełem natury. Kolejnym krokiem było „wyczyszczenie” żywej komórki z jej DNA, a na jego miejsce wszczepienie DNA, które powstało w laboratorium. „Ciało” komórki nie było więc sztuczne. Człowiek podmienił tylko znajdujące się w jego środku DNA. Stara komórka z nowym (sztucznym) DNA ożyła. Genom zaczął „pracować”, bo komórka zaczęła się rozmnażać.

Naukowcy bardzo umiejętnie wykorzystali mechanizmy, jakie znajdują się w naturze. To bardzo wielkie osiągnięcie. Krótkie fragmenty DNA – owszem – były sklejane przez enzymy, ale kolejność, w jakiej były ze sobą składane, zależała od człowieka. W publikacji, która ukazała się w „Science”, autorzy eksperymentu napisali, że „sztuczne” DNA składało się z ponad miliona zasad. Gdyby każda zasada była jedną literą, powstałaby kilkusetstronicowa książka. Błąd w jednej literze spowodowałby, że książki nie dałoby się przeczytać.

A wtedy nowa komórka może nie rozmnażałaby się, a może nabrałaby nieprzewidywalnych cech. Trudno znaleźć badacza, który twierdzi, że to, co zrobił zespół dr. Craiga Ventera, jest nic nie warte. Przeciwnie. Właśnie nauczyliśmy się projektować organizmy żywe. Nie tworzyć je od podstaw (badacze korzystali w końcu z cegiełek, które stworzyła sama natura), tylko projektować. Na znacznie mniejszą skalę umożliwia to już dzisiaj inżynieria genetyczna. Ona jednak – w wielkim skrócie – polega na przerabianiu organizmów już istniejących. Na nadawaniu im nowych cech i na wygaszaniu innych.

Teraz zrobiono krok dalej. Potrafimy projektować życie od podstaw. Może jutro będziemy je w stanie budować, nie korzystając przy tym z tego, co stworzyła natura? Jakie będą konsekwencje tego odkrycia? Jeżeli naukowcy dokładnie poznają „zasady pisowni” języka DNA, nauczą się projektować organizmy żywe o konkretnych cechach. A wtedy mogą powstawać nowe leki, naturalne szczepionki i rośliny odporne na suszę i choroby. Być może organizmy, które będą potrafiły oczyścić naszą planetę, a ze śmieci wyprodukować paliwo. Gdy technologia dostanie się w niepowołane ręce, mogą jednak powstać szczepy zjadliwych bakterii do wykorzystania w broni biologicznej. – Znalazłem potężne narzędzie do skłonienia biologii, aby robiła to, co chcemy – powiedział dr Craig Venter. Zabrzmiało złowieszczo.