Spogliando il genoma di Escherichia coli di vasti tratti del suo materiale genetico - centinaia di geni apparentemente illogici - un gruppo dei ricercatori di Wisconsin ha creato una versione più magra e più media del batterio che è un cavallo di lavoro di biologia e dell'industria moderne.
L'abilità, riferita nella Scienza del giornale, dimostra che gli scienziati possono fare le alterazioni genetiche precise e su grande scala agli organismi senza compromettere le loro funzioni di base. Rappresenta alcuni dei primi risultati duri in un nuovo campo di scienza conosciuto come biologia sintetica, dove i ricercatori possono modellare gli interi genoma dei batteri e dei virus nei modi senza precedenti.
Le promesse del lavoro rendere Escherichia coli molto più malleabile per la ricerca e l'uso industriale che già è. Può permettere, per esempio, la fabbricazione in serie delle proteine e delle droghe utili che erano precedentemente irraggiungibili nei sistemi dipendenti dagli sforzi comuni del laboratorio del microbo.
“Stiamo scendendo all'essenza di Escherichia coli,„ dice Frederick Blattner, un'Università di professor diWisconsin-Madison della genetica e dell'autore senior di nuova relazione scientifica.
Secondo Blattner, in serie progressiva di esperimenti, leggermente più di 15 per cento del genoma di Escherichia coli sono stati rimossi con gli scienziati che sottraggono fino a 82.000 coppie di basi per volta. Malgrado avere tali grandi segmenti di DNA rimossi dai loro genoma, le celle risultanti di Escherichia coli hanno conservato tutte le loro funzioni biologiche normali.
L'Asportazione del tale un gran numero DNA senza alcun impatto sulla salubrità dell'organismo è, apparentemente, un riflesso della tendenza dei batteri a scambiare ed accumulare prontamente col passare del tempo i grandi blocchi di materiale genetico da altri organismi.
Il fenomeno, conosciuto come il trasferimento orizzontale, accade quando i batteri acquistano il DNA da altre sorgenti, quali i virus che potrebbero infettare il batterio e confer il materiale genetico non indigeni all'organismo.
Che il genoma di Escherichia coli harbored un gran numero di materiale genetico apparentemente preso in prestito è diventato evidente quando i ricercatori hanno confrontato i genoma di due tipi di Escherichia coli precedentemente ordinati nel laboratorio di Blattner, nello sforzo del laboratorio ed in Escherichia coli O157: H7, lo sforzo che a volte si presenta in alimento e nausea la gente.
“Era ovvio che gli sforzi differenti hanno avuti molto in comune,„ spiega il Tipo Plunkett III, uno scienziato diUW-Madison e un co-author di nuova relazione scientifica. “Ma c'erano egualmente questi grandi allungamenti (di DNA) unici ad ogni organismo.„
Dice Blattner: “Era realmente chiaro che questi provenivano da una sorgente orizzontale di trasferimento. Ci sono differenze tremende fra lo sforzo benigno e lo sforzo patogeno.„
Anche il genoma dello sforzo del laboratorio stesso, le note Plunkett, ha subito il cambiamento genetico dal 1924 quando è stato selezionato dagli scienziati come organismo di modello.