Eşi benzeri görülmedi: Sentetik canlılar üretildi, yaşıyorlar

Syn57, Escherichia coli (E. coli) bakterisinin sentetik bir versiyonu. Canlı organizmaların milyarlarca yıldır kullandığı 64 genetik kod (kodon) yerine sadece 57 kodonla yaşamını sürdürebilen bu bakterinin oluşturulması, sentetik biyoloji tarihinde bir dönüm noktası olarak görülüyor.

DNA ve RNA’mızda yer alan bu 64 üçlü nükleotid dizisi, proteinlerin yapı taşları olan amino asitlerin sentezlenmesi için hücrelere talimat verir. Ancak bu sistemde bazı kodonlar işlevsel olarak birbirinin aynısıdır.

Yani doğadaki canlıların yalnızca 20 amino asit üretmesine rağmen birden fazla kodon aynı işlevi görür. Syn57’nin geliştirilmesinde işte bu gereksiz tekrarlar ortadan kaldırıldı.

Araştırmacılar, serin amino asidine karşılık gelen altı kodondan dördünü, alanin için kullanılan dört kodondan ikisini ve bir “dur” kodonunu tamamen genomdan çıkardı. Bu değişikliklerle eşanlamlı ancak daha sade hale getirilmiş kodonlarla tüm genom yeniden düzenlendi. Bu süreçte 101 binden fazla genetik değişiklik yapıldı.

Tüm bu işlemler önce bilgisayar ortamında 100 kilobaytlık parçalar halinde planlandı. Ardından bu parçalar tek tek gerçek bakterilere aktarılıp test edildi. Parçalar, yaşamı tehlikeye atmayacak şekilde birleştirilerek tamamen sentetik bir genom oluşturuldu.

Araştırmacılardan Wesley Robertson, bu sürecin zaman zaman bir çıkmaza dönüşüp dönüşmeyeceğini sorguladıklarını belirtti. Ancak sonuç, yaşamın çok daha dar bir genetik yapı ile de sürdürülebileceğini gösterdi. Bu sadeleştirme aynı zamanda boşta kalan kodonların başka işlevlere atanabilmesine de olanak sağlıyor.

Ekip, bu kalan kodonları kullanarak sentetik polimerler ve yeni makro yapılar geliştirmeyi hedefliyor. Üstelik Syn57'nin genetik yapısı, virüsler gibi doğal mikroorganizmalar için “okunaksız” olduğundan, bu bakterinin virüs enfeksiyonlarına karşı dirençli olması bekleniyor. Bu özellik, endüstriyel protein üretimi gibi alanlarda viral kaynaklı üretim kayıplarını önleyebilir.

Ayrıca Syn57’nin bu "okunamaz" genomu, genetiği değiştirilmiş organizmalara dair çevresel kaygıları da azaltabilir. Çünkü genetik bilginin doğaya sızma riski minimuma iniyor. Robertson, "Sentetik organizmamızdan bilgi kaçışını bu şekilde önleyebiliriz" diyerek bu teknolojinin biyogüvenlik açısından da çığır açabileceğini belirtti.