Forskere skaber verdens største syntetiske arvemasse
Det syntetiske genom indeholder cirka 1/1000 af den informationsmængde, som ligger i menneskets arvemasse. Opdagelsen peger blandt andet frem mod avancerede ’slave-bakterier’, som vil kunne fremstille nye former for kræftmedicin.
Medicinindustrien har gennem nogle årtier brugt manipulerede bakterier til fremstilling af blandt andet insulin.
Nu er en helt ny generation af sådanne ’slave-bakterier’ imidlertid på vej.
Det viser en artikel , som netop er offentliggjort i Nature, et af verdens mest indflydelsesrige videnskabelige tidsskrifter.
Forskningen bag artiklen er udført ved det britiske MRC Laboratory of Molecular Biology i Cambridge – og den videnskabelige artikels førsteforfatter er Julius Fredens, dansk molekylærbiolog og postdoc, der siden 2014 har forsket i Cambridge med støtte fra blandt andet Det Frie Forskningsråd og Lundbeckfonden.
De nye bakterier er især unikke på ét punkt, forklarer han:
”Hele deres arvemasse er nemlig syntetisk. Vi har taget en E. coli-bakterie – et medlem af en bakterieart, der naturligt lever i tarmsystemet hos både mennesker og dyr. Populært sagt har vi så vi bid for bid erstattet denne bakteries arvemasse, dens DNA, med en syntetisk kopi. Altså med en kunstigt fremstillet kopi”.
Det første kunstige bakterie-genom blev fremstillet i 2010, af amerikanske forskere. Julius Fredens og hans kolleger har raffineret denne teknik og på flere punkter bragt den langt videre, viser deres artikel i Nature:
For det første er det nemlig lykkedes dem at fjerne i alt tre af de ’tegn’ i den genetiske kode, der gør E. coli i stand til at bygge proteiner. Det er to ’tegn’ mere, end videnskaben hidtil har været i stand til at inaktivere ved fremstilling af kunstigt DNA – og dermed har Cambridge-forskerne opnået øget kontrol over den kunstige arvemasse.
Hertil kommer, at Julius Fredens og hans samarbejdspartnere samtidig har haft succes med at fremstille det største kunstige genom, verden hidtil har set.
Det er et genom, der har 4 millioner basepar – hvilket svarer til cirka 1/1000 af den informationsmængde, som ligger i menneskets arvemasse.
Som en schweizerkniv
Men hvad kan denne opdagelse bruges til?
Svaret er blandt andet, at de kunstige genomer kan vise sig at være meget nyttige ved udvikling af nye former for medicin, siger Julius Fredens:
”Hvis man vil bruge manipulerede bakterier til at fremstille eksempelvis antistoffer, der leder kræftmedicin hen til svulster, er det en fordel af have så stor kontrol over disse bakterier som muligt. Jo mere detaljeret vi kan styre deres kunstige DNA, jo mere sofistikeret kan vi også tvinge dem til at arbejde. Derfor er det af stor betydning, at vi nu er i stand til at fjerne tre ’tegn’ i kunstigt DNA – og det tal vil formentlig stige i løbet af de kommende år”.
Resultatet vil blive ’slave-bakterier’, der i lighed med en schweizerkniv vil have en række forskellige værktøjer, og dermed kunne udføre meget komplicerede biokemiske opgaver, forklarer Julius Fredens:
”Værktøjerne vil fungere som en slags ’håndtag’, der gør det muligt at placere unikke kemiske funktioner helt specifikke steder på for eksempel et enzym eller et antistof.
Altså lave skræddersyet medicin”.