دانشمندان گونه‌ای از باکتری را خلق کرده‌اند که کد برنامه ژنتیکی آن از هر موجود زنده دیگری بر روی زمین ساده‌تر و دستکاری‌شده‌تر است. این باکتری مصنوعی Syn57 نام دارد و گونه‌ای مهندسی‌شده از باکتری ای. کولای (E. coli) محسوب می‌شود. برای ساختن این باکتری فقط ۵۷ کد برنامهون از مجموع ۶۴ کد برنامهونی که برای میلیاردها سال اساس حیات تمام موجودات زنده بوده‌اند، استفاده شده است.
براساس ریپورت ScienceAlert، دستورالعمل حیات در زبان DNA با استفاده از ۶۴ «کد برنامهون» مختلف نوشته می‌شود که هر کد برنامهام یک توالی سه‌حرفی از نوکلئوتیدها هستند. این کد برنامهون‌ها به سلول‌ها دستور می‌دهند که کد برنامهام یک از ۲۰ اسید آمینه (بلوک‌های سازنده پروتئین) را به ترتیب به هم متصل کنند.
بااین‌حال، این سیستم دارای اضافات غیرقابل توضیحی است؛ چندین کد برنامهون مختلف، دستور ساخت یک اسید آمینه یکسان را صادر می‌کنند. دانشمندان برای دهه‌ها این سؤال را مطرح می‌کردند که آیا می‌توان با پاک کردن این کد برنامهون‌های به ظاهر اضافی، یک موجود زنده کارآمدتر را از ابتدا مهندسی کرد یا خیر. اکنون محققان آزمایشگاه زیست‌شناسی مولکولی شؤرای تحقیقات پزشکی بریتانیا توانستند ساده‌ترین شکل حیات مصنوعی را بسازند که کد برنامهون‌های اضافی در آن نیست.
خلق باکتری مصنوعی با کد برنامههای ژنتیکی کمتر
در سال ۲۰۱۹، یک تیم تحقیقاتی توانست باکتری ای. کولای را تا ۶۱ کد برنامهون ساده‌سازی کند. اکنون، تیم جدید با یک جهش بزرگ، این عدد را به ۵۷ رسانده است. آنها برای ساخت Syn57 بیش از ۱۰۱ هزار تغییر را در کد برنامه ژنتیکی این باکتری اعمال کردند. این فرایند طاقت‌فرسا ابتدا به صورت کامل بر روی کامپیوتر طراحی و سپس قطعه به قطعه در آزمایشگاه ساخته و مونتاژ شد.
«وسلی رابرتسون» (Wesley Robertson)، از نویسندگان اصلی این مطالعه، می‌گوید: «ما روزهایی را پشت سر گذاشتیم که با خود می‌گفتیم آیا کارمان به بن‌بست خواهد رسید یا می‌توانیم آن را به سرانجام برسانیم؟» نتیجه نهایی شگفت‌انگیز بود: موجود ساده‌شده مصنوعی آنها دارای حیات بود.
این دستاورد چیزی فراتر از یک کنجکاوی علمی است و یوزردهای بالقوه بسیار مهمی دارد:
یوزرد اول: با آزادکردن کد برنامهون‌های پاک کردن‌شده، اکنون فضای بیشتری برای معرفی اسیدهای آمینه غیرطبیعی و ساخت پلیمرهای مصنوعی کاملاً جدید هست.
یوزرد دوم: چون کد برنامه ژنتیکی Syn57 برای میکروب‌های طبیعی مانند ویروس‌ها ناخوانا است، این باکتری به‌طور طبیعی در برابر عفونت‌های ویروسی مقاوم است. این ویژگی می‌تواند هزینه‌های تولید صنعتی پروتئین‌ها توسط باکتری‌ها را که اغلب با شیوع ویروس‌ها مختل می‌شود، خیلی کاهش دهد.
یوزرد سوم: این ژنوم ناخوانا، به‌طور مؤثری این باکتری مهندسی‌شده را عقیم می‌کند و از انتقال ژن‌های اصلاح‌شده آن به محیط زیست طبیعی جلوگیری می‌کند. درکل این پژوهش نشان می‌دهد که چگونه می‌توان با بازنویسی ژنوم، موجوداتی با قابلیت‌های کاملاً جدید خلق کرد که در طبیعت یافت نمی‌شوند.
یافته‌های این پژوهش در ژورنال Science منتشر شده است.
