Mycoplasma laboratorium

Mycoplasma laboratorium ehk Synthia on kunstlikult loodud bakteriliik, mis põhineb bakterite perekonnal Mycoplasma.

Algselt keskendus projekt Mycoplasma genitalium'ile ja püüti tuvastada minimaalselt hulka geene, mille puhul bakter elus püsiks, ning ehitada nende põhjal uus konstrueeritud tüvi. Hiljem võeti aluseks Mycoplasma mycoides.

Selle sünteetilise bioloogia projektiga on seotud J. Craig Venteri Instituudi umbes 20-liikmeline meeskond, mida juhib Nobeli auhinna laureaat Hamilton Smith ja kuhu kuuluvad DNA-uurija Craig Venter ja mikrobioloog Clyde A. Hutchison III.

Uurimislugu 
Teadlaste meeskond alustas bakteriga Mycoplasma genitalium, kui rakusisese parasiidi uurimist. Genoom Mycoplasma genitalium koosneb 482 geenist ja sisaldab järjestusi 580,000 aluspaarist. Meeskond eemaldas süstemaatiliselt geenid, et leida minimaalne eluks vajalik geenide komplekt. Tulemus: 382 geeni. Seda tööd tunti ka minimaalse geenivaramu projektina. 

Meeskond sünteesis kromosoomi DNA järjestuse, mis sisaldas vajaminevaid 382 geeni. Seejärel siirati see Mycoplasma genitalium rakku. Saadud mikroorganism sai nime Mycoplasma laboratorium. 

Eeldatati, et Mycoplasma laboratoorium suudab ennast ja oma tehislikku DNA-d kopeerida: Seega on see molekul praegu organism, mis moodustub suures osas sünteetiliselt (ehki vajalikud tegurid, mis võimaldaksid seda kopeerida – molekulaarmasin ja keskkonna keemiline komponent pole sünteetilised). 

2003. aastal demonstreeris meeskond meetodit genoomi kiireks sünteesimiseks praktiliselt tühjalt kohalt, luues umbes kahe nädala jooksul genoomi 5386 alusega bakteriofaagi Phi X 174. Mycoplasma laboratooriumi genoom on aga umbes 50 korda suurem. Jaanuaris 2008 teatas meeskond, et sünteesis täielikult 580 000 Mycoplasma genitalium aluspaari kromosoomi väikeste muudatustega, nii et tüvi ei saanud nakkusohtlikuks ja seda võiks eristada metsikust tüübist. Nad nimetasid seda geeni Mycoplasma genitalium JCVI-1.0. Samuti demonstreeris meeskond 2007. aasta juunis (mittesünteetilise) genoomi siirdamist ühest Mycoplasma liigist teise. 2010. aastal näitas meeskond, et nad suudavad sünteesida nullist 1 000 000 Mycoplasma mycoides aluspaari ja siirata need Mycoplasma capricolum rakku; pärast seda on uus genoom rakku integreerunud ja uus organism on muutunud paljunemisvõimeliseks. 

Aastal 2006 esitas Craig Venteri Instituut taotluse ja materjalid Mycoplasma laboratooriumi genoomi patentide jaoks USA-s ja kogu maailmas. Seda läbimurret bioloogiliste patentide valdkonnas takistab julgeolekuorganisatsiooni Erosiooni, tehnoloogia ja kontsentratsiooni tegevusrühm (Action Group on Erosion, Technology and Concentration). 

Lõpuks plaanis Venter sünteesida baktereid, mis toodavad vesinikku ja biokütust ning absorbeerivad süsihappegaasi ja muid kasvuhoonegaase. Teise sünteetilise bioloogia teerajaja George Church leiab, et Escherichia coli on tõhusam organism kui Mycoplasma genitalium ja et täielikult sünteetilise genoomi loomine pole selliste ülesannete jaoks vajalik ja liiga kallis; ta juhib tähelepanu, et mõne ülalnimetatud ülesande täitmiseks on Escherichia coli´ile juba lisatud sünteetilisi geene.

Viited 

Geneetika
Bakterid
Ülevaatamata tõlgetega leheküljed