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Ricercatori italiani creano la prima cellula sintetica

Cellula


E' formata da un guscio di lipidi, contiene circa 40 geni e ha sintetizzato proteine per qualche ora

Un gruppo di biologi del Centro Enrico Fermi dell'Università di Roma Tre, coordinati da Giovanni Murtas, hanno creato la prima cellula sintetica racchiudendo in una piccola sfera costituita da lipidi circa quaranta geni. Questa specie di cellula artificiale è stata capace di produrre proteine anche se solo per qualche ora.
Questo primo tentativo di realizzare una forma vivente sintetica è stato presentato al Convegno "Synthetic Biology 3.0", tenutosi a Zurigo.
Gli 'ingredienti' usati sono stati 37 enzimi, lipidi, alcune molecole necessarie per la sintesi delle proteine come molecole proteiche e RNA necessari per i ribosomi (derivate da E. Coli) più alcuni geni GFP (green fluorescent protein). Proprio di pochi giorni fa è la notizia della creazione di una cellula artificiale da parte di Craig Venter e colleghi, tuttavia in quel caso si è trattato di un trapianto di genoma da un batterio all'altro. Il lavoro di Venter segna un progresso verso la realizzazione della vita artificiale e di avvicinamento allo scopo di sviluppare un 'genoma minimo' necessario per la vita, cioè un genoma con meno di 400 geni da inserire in cellule batteriche. Il trapianto di genoma è stato quindi utile soprattutto per mettere a punto la tecnica ma in quel caso non si poteva parlare della realizzazione di una vera e propria cellula sintetica.

Il lavoro realizzato dagli scienziati italiani è stato invece un vero tentativo di creare a partire dal nulla una cellula vitale, tentando di ripercorrere le tappe percorse dalle prime forme di vita apparse sulla Terra. Il lavoro dei ricercatori italiani è finalizzato a chiarire i meccanismi dell'origine della vita sul pianeta. Infatti studiano anche proteine 'mai nate' assenti sulla Terra ma che potrebbero avere qualcosa in comune con le proteine esistenti. 'Il nostro obiettivo - ha osservato Murtas - è costruire una cellula modello, che somigli ai primi tentativi di cellule comparse sulla Terra, oltre 3,5 miliardi di anni fa'.
Murtas, a Zurigo, ha parlato di 'un percorso dal basso verso l'alto' per creare dal nulla una cellula costituita da pochi costituenti essenziali per arrivare alla sintesi di proteine necessarie per la funzionalità di qualsiasi forma di vita.
I ricercatori hanno iniziato la creazione di questa 'cellula' a partire dal processo di sintesi proteica creando liposomi artificiali (strutture vescicolari), tramite processi di disidratazione dei lipidi e aggiungendo poi il materiale genetico preparato in precedenza. Hanno poi inserito nei liposomi i geni che codificano per gli enzimi in grado di sintetizzare nuove molecole di lipidi, con la speranza di creare altri liposomi in grado di crescere e dividersi per formare altre cellule (vescicole) figlie.
Alcuni dei liposomi così ottenuti hanno sintetizzato proteine GFP per alcune ore.
Queste cellule, sottolinea Murtas sono un modello di ciò che accadde quando nacquero le prime forme di vita. Per questo gli scienziati studiano con l'obbiettivo di costruire delle cellule con un numero minimo di componenti e verificare qual è il limite minimo di componenti per produrre proteine, replicarsi ed evolvere.
Finora il primo passo è stato fatto dal laboratorio di Roma, ma anche da gruppi di ricercatori giapponesi e americani. Oggi è possibile costruire in laboratorio proteine che non esistono in natura. I ricercatori vogliono scoprire se alla base della nostra vita ci sono proteine create casualmente o se sono determinate da certe caratteristiche. Il prossimo passo sarà quello di creare cellule con un numero sempre più alto di geni e quindi sempre più complessa.
Infatti, secondo gli scienziati, una cellula sintetica per essere completa dovrebbe includere tutte le strutture necessarie per compiere il lavoro di assemblaggio cellulare a partire dai costituenti di base.

Redazione MolecularLab.it (10/07/2007)
Pubblicato in Biochimica e Biologia Cellulare
Tag: cellula sintetica, liposoma
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