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Verso la costruzione di una cellula artificiale

Craig Venter. Nel 2003 , JCVI (J. C. Venter Institute) aveva sintetizzato un piccolo virus capace di replicarsi nel suo ospite batterico. Nel 2008 aveva sintetizzato un piccolo cromosoma batterico ma non era riuscito a farlo funzionare.

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Verso la costruzione di una cellula artificiale

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Presentation Transcript

  1. Craig Venter Nel 2003, JCVI (J. C. Venter Institute) aveva sintetizzato un piccolo virus capace di replicarsi nel suo ospite batterico. Nel 2008 aveva sintetizzato un piccolo cromosoma batterico ma non era riuscito a farlo funzionare. Nel 2009 era riuscito a trapiantare il DNA naturale di M. mycoides in M. capricolum. Nel maggio 2009 ha trasferito il DNA sintetico del battereMycoplasma mycoides in M.capricolum Verso la costruzione di una cellula artificiale Venter ha sintetizzato del DNA in grado di controllare tutte le funzioni della cellula, proprio come il DNA originale.

  2. 1 tappa:sintetizzare, attraverso un sintetizzatore nucleotidico, più di milleporzioni di DNA della lunghezza di circa 1.000 basi, tra loro parzialmente sovrapponibili, che messe insieme corrispondono al genoma di Mycoplasma mycoides. Sintetizzatore automatico 1080pb 1078 pezzi

  3. 2 tappa: le 1078 porzioni vengono ricombinate tra loro in pacchetti di 10, per ottenere 109 porzioni di DNA (in blu) più lunghe (circa 10mila basi) . Il processo di ricombinazione avviene in lievito 1078 pezzi di 1080pb vengono uniti Totale 109 pezzi di circa 10.000pb

  4. Tappa 3: uguale alle due. Per ricombinazione si ottengono 11 porzioni, indicate in verde, di lunghezza dieci volte maggiore delle porzioni precedenti (circa 100.000pb)

  5. Nell’ultima fase, le 11 porzioni di DNA vengono ricombinate tra loro in modo tale da ottenere l’intero genoma (diM. mycoides), indicato con il cerchio rosso (1.077.947pb). Ora è possibile trasferire l’intero genoma all’interno della cellula ricevente (Mycoplasma capricolum).

  6. Nel DNA sintetico mancano 14 geni non dispensabili Inoltre i punti in asterisco indicano ulteriori polimorfismi riscontrati. Alcune di queste variazioni sono volute (marchio), altre dovute a eventi di evoluzione spontanea.

  7. L’intero genoma sintetico viene trasferito all’interno della cellula ricevente diMycoplasma capricolum da cui era stato eliminato il DNA La nuova cellula, chiamata Mycoplasma mycoides JCVI-syn1.0 ha cominciato a sintetizzare le proteine del M. mycoides e a moltiplicarsi

  8. I cerchi blu indicano le colonie batteriche in cui il trapianto di genoma artificiale ha avuto successo. Sotto, in bianco e nero, una colonia di batteri "artificiali"alla micrografia elettronica. La produzione di questa nuova forma di vita è costata 40 milioni di dollari e il lavoro di 20 ricercatori impegnati a tempo pieno per oltre un decennio. Contrattempi: alcune basi sbagliate sulle oltre 10.000.000 del genoma batterico artificiale ha rallentato per ben 3 mesi la “creazione” costringendo i ricercatori alla faticosa ricerca dell’errore perché il microbo viveva, ma non faceva nulla: non si moltiplicava e non produceva proteine. Utilità: le cellule sintetiche possono essere utili per: produrre vaccini; biocarburanti, assorbire CO2in eccesso; eliminare inquinanti…..

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