Genomics Pioneer Craig Venter Ziet Toekomst Van Synthetisch Leven

{h1}

De maker van de eerste synthetische levensvorm bood zijn kijk op het creëren van leven en de dappere nieuwe wereld van synthetische biologie.

NEW YORK - Het leven is een DNA-softwaresysteem, vertelde genoomwetenschapper Craig Venter maandagavond (21 oktober) in een volgepakt auditorium hier in het American Museum of Natural History. In zijn lezing gaf Venter een langgerekt beeld van de creatie en digitalisering van synthetisch leven.

Het creëren van synthetisch leven is slechts een bekroning op de carrière van Venter en de evolutie van het veld van de biologie. In 2000 leidde Venter een van de twee teams die het menselijk genoom volgden, de blauwdruk voor het leven. In 2010 transplanteerde zijn team door de mens gemaakte DNA in een bacteriële cel om het eerste synthetische organisme te creëren.

Om een ​​synthetische cel te maken, zei Venter, moesten hij en zijn collega's een manier vinden om de DNA-software te schrijven en op te starten. En deze technologie opende een groot aantal praktische toepassingen, legt hij uit in zijn nieuwe boek "Leven met de snelheid van het licht" (Viking Adult, 2013), waarin Venter het verhaal vertelt van deze mijlpalen en speculeert over de toekomst van de biologie in de wereld. digitale tijdperk. [Het menselijke genoom ontrafelen: 6 moleculaire mijlpalen]

Biologische teleportatie

Zijn ideeën worden vanaf dat punt alleen maar ongebruikelijker. Wat als, zo speculeerde Venter, men met de snelheid van het licht een genoom over het zonnestelsel zou kunnen sturen en het aan de andere kant zou kunnen reconstrueren? Als een rover bijvoorbeeld het leven op Mars zou ontdekken, zou het het DNA van de levensvorm kunnen opeenvolgen en de code terug naar de aarde kunnen zenden, waar wetenschappers het organisme zouden kunnen herbouwen.

Natuurlijk had Venter het over simpele levensvormen zoals bacteriën. "We zijn niet klaar om mensen binnenkort door het universum te laten stralen," zei hij.

Maar de realiteit is nog steeds indrukwekkend. Het vermogen om het leven te synthetiseren van zijn DNA alleen al zou de productie van vaccins enorm kunnen versnellen, zei Venter. Wetenschappers kunnen een opkomend griepvirus waar ook ter wereld opeenvolgen en die reeks via internet naar farmaceutische bedrijven sturen die er een vaccin voor zouden kunnen ontwikkelen. Uiteindelijk, zo zei hij, kunnen mensen genetische sequenties downloaden naar een machine die in eigen huis vaccins produceert.

Venter en zijn collega's hebben de basis gelegd voor deze ontwikkelingen door de tools te ontwikkelen die nodig zijn om levende cellen te bouwen.

Het leven synthetiseren

De eerste stap, legde Venter uit, was het maken van software die zijn eigen hardware kon bouwen. Zijn team creëerde een synthetische bacteriofaag, een virus dat bacteriën infecteert en injecteerde dat in E coli bacterie cellen. De cellen incorporeerden het synthetische DNA in hun genomen en begonnen met het assembleren van bacteriofagen. [5 gekke technologieën die een revolutie in de biotechnologie teweegbrengen]

Het volgende project van Venter was ambitieus: zijn team paste een chromosoom van de bacterie aan Mycoplasma mycoides en stopte het in de cel van de bacterie Mycoplasma capricolum. Om dat te doen, moest zijn team geavanceerde nieuwe genetische technieken ontwikkelen.

Eenmaal ingevoegd in de host, M. mycoides'DNA begon instructies te geven voor enzymen die het genoom van de gastheerbacterie hadden gekauwd. Het resultaat? "We hebben het genoom getransplanteerd van de ene cel naar een andere soort, en in het proces om dat te doen, veranderde de ene soort in de andere," zei Venter.

De laatste stap was om een ​​volledig bacterieel chromosoom bij elkaar te brengen en dat in een cel te plaatsen waar het zou repliceren - geen eenvoudige prestatie. Om dat te doen creëerden Venter en zijn team grote brokken bacterieel DNA en assembleerden deze in een gistcel. Na verschillende roadblocks en jaren van trial-and-error produceerden de wetenschappers in 2010 de eerste synthetische cel.

Het synthetische genoom bevatte een "watermerk" -reeks met de namen van de wetenschappers die eraan werkten. Het bevatte ook citaten van natuurkundigen Richard Feynman en Robert Oppenheimer, en dit citaat van de schrijver James Joyce: "Leven, dwalen, vallen, triomferen, het leven recreëren uit het leven."

God spelen?

Voor zover het team een ​​organisme creëerde dat in staat was tot bloei en zichzelf vermenigvuldigen, hadden Venter en zijn collega's het leven geschapen.

Werden ze God aan het spelen?

"In de beperkte betekenis die we met dit experiment hadden getoond hoe God niet nodig was voor het scheppen van nieuw leven, veronderstel ik dat dat zo was," schrijft Venter in zijn nieuwe boek.

Maar voor Venter is het synthetiseren van het leven slechts het logische resultaat van jarenlang genetisch knutselen.

Moderne biologie was geboren, meent Venter, toen de Oostenrijkse natuurkundige Erwin Schrödinger een reeks lezingen gaf met de titel: "Wat is leven?" in Dublin in 1943. Schrödinger stelde voor dat chromosomen een soort 'codescript' waren, dat misschien zo simpel was als morsecode.

In 1944 voerden drie Canadese en Amerikaanse wetenschappers - Oswald Avery, Colin MacLeod en Maclyn McCarty - een experiment uit dat aantoonde dat DNA, en niet eiwitten, het erfelijke materiaal van cellen was. En in 1953 ontdekten de Amerikaanse bioloog James Watson en zijn Britse collega Francis Crick de structuur van DNA, voortbouwend op werk van Rosalind Franklin en Maurice Wilkins.

In de jaren zestig en zeventig waren er enorme vorderingen op het gebied van het begrip van DNA- en recombinante DNA-technologie. Voortbouwend op deze basis, produceerden de Venter-groep en het publiek gefinancierde Human Genome Project de eerste conceptreeks van het menselijk genoom in 2000.

Volgen Tanya Lewis op tjilpen en Google+. Volg ons @wordssidekick, Facebook & Google+. Oorspronkelijk artikel op WordsSideKick.com.


Video Supplement: Craig Venter: A voyage of DNA, genes and the sea.




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com