Wetenschappers herschrijven genetische code

Wetenschappers van de Amerikaanse universiteiten Yale en Harvard zijn er in geslaagd de genetische code van een bacterie te herschrijven. Niet alleen zijn daarmee de elementaire regels van de biologie weerlegd, maar ook kunnen hiermee proteïnen (eiwitten) worden gevormd die niet in de natuur voorkomen.

'Gehercodeerde' microben kunnen in de toekomst gebruikt worden om voor uiteenlopende doeleinden nieuwe moleculen te creëren, van de strijd tegen ziektes tot de productie van materialen met bijzondere eigenschappen. Op het nog groeiende terrein van de synthetische biologie betekenen de onderzoeksresultaten een grote sprong voorwaarts.

"Het is voor het eerst dat de genetische code fundamenteel is gewijzigd", zei Farren Isaacs van Yale, over wiens onderzoekswerk het wetenschappelijke tijdschrift Science publiceert. "Het ontwerpen van een organisme met een nieuwe genetische code heeft ons in staat gesteld het bereik van biologische functie op een aantal krachtige manieren te verruimen."

De experimenten werden uitgevoerd met de Escherichia coli (E.coli) bacterie. Net als bij ieder ander levend wezen is het DNA van bacteriën opgebouwd uit nucleotiden die in een dubbele helix met elkaar verbonden zijn. De verbindingen ontstaan tussen vier soorten basen, die met letters worden afgekort. Deze basen vormen op hun beurt vaste paren. De verscheidene combinaties van deze basenparen leveren de instructies voor de productie van aminozuren, de bouwstenen van proteïnen.

Door deze combinaties van basenparen in het genoom van E.coli te wijzigen, voegden de onderzoekers aspecten toe aan het werk van de natuur. Ze bleken zelfs in staat geheel nieuwe 'letters' in te passen om nieuwe aminozuren te creëren.

Met zijn nieuwe genoom bleek E.coli beschermd tegen een virusinfectie doordat hij de productie van proteïnen die door virussen worden gebruikt om cellen te infiltreren kon terugschroeven. Dit soort gehercodeerde bacteriën zou bijvoorbeeld kunnen worden ingezet voor de productie van nieuwe klassen exotische proteïnen en polymeren.

"Omdat de genetische code universeel is, kunnen ook de genomen van andere organismes worden gehercodeerd", aldus Isaacs. "Dit kan enorme gevolgen hebben voor de biotechnologie, opent nieuwe onderzoekspaden en creëert tal van nieuwe toepassingen."