Biologia: sintetizzato il primo cromosoma funzionale nel lievito

E’ stato sintetizzato il primo cromosoma funzionale nel lievito. Si tratta di un intero cromosoma eucariotico, la struttura filiforme che porta i geni nel nucleo di tutte le cellule animali e vegetali, costruito da zero. “Questo lavoro costituisce il piu’ grande passo in avanti mai effettuato per la costruzione dell’intero genoma di un lievito sintetico” ha spiegato Jef Boeke, direttore del NYU Langone Medical Center’s Institute for Systems Genetics. “E’ il cromosoma piu’ modificato al mondo” ha precisato lo studioso “ma il traguardo che veramente conta e’ la sua integrazione in una cellula di lievito vivente. Abbiamo dimostrato che le cellule di lievito che portano questo cromosoma sintetico sono straordinariamente normali e si comportano in modo quasi identico alle cellule di lievito selvatico, solo che posseggono nuove funzionalita’ e possono fare cose che i lieviti naturali non fanno”. Il cromosoma chiamato synlll e’ stato descritto sulla rivista Science ed e’ stato inserito con successo nel lievito di birra (Saccharomyces cerevisiae). Sette anni di sforzi sono stati necessari per costruire synilll legato assieme a 273971 paia di basi di DNA, cifra ridotta rispetto all’omologo del lievito madre che ha 316667 paia di basi. I ricercatori hanno costruito piu’ di cinquecento modifiche alla sua base genetica, eliminando le sezioni ripetute di 47841 coppie di basi del dna ritenute inutili per la riproduzione e la crescita del cromosoma. “Quando si interviene sul genoma e’ un gioco d’azzardo perche’ un cambiamento sbagliato puo’ uccidere la cellula” ha commentato Boeke “abbiamo fatto oltre cinquantamila cambiamenti al dna nel cromosoma e il nostro lievito e’ rimasto vivo. Cio’ significa che il nostro cromosoma sintetico e’ molto resistente e conferisce al lievito inedite proprieta'”. Il lievito condivide circa un terzo dei suoi seimila geni – unita’ funzionali del dna cromosomico per la codificazione di proteine – con gli esseri umani. Il team e’ stato in grado di manipolare ampie sezione del dna del lievito senza compromettere la vitalita’ e la funzione cromosomica mediante una tecnica di scomposizione che permette di mischiare i geni come un “mazzo di carte”. Utilizzando la tecnica sara’ possibile sviluppare piu’ rapidamente ceppi sintetici di lievito che potrebbero essere usati nella fabbricazione di farmaci rari, come l’artemisinina per la malaria, o nella produzione di vaccini, compreso quello per l’epatite B. Il lievito sintetico, inoltre, potrebbe essere utilizzato anche per lo sviluppo di biocarburanti piu’ efficienti, come alcol, butanolo e biodiesel.