Schema della sintesi del primo DNA artificiale in grado di controllare tutte le funzioni della cellula.
La vera novità dell’esperimento di Venter è l’aver sintetizzato del DNA in grado di controllare tutte le funzioni della cellula, proprio come il DNA originale. Questo processo di sintesi e assemblaggio si è svolto in differenti tappe. Vediamo come.
Il primo passo consiste nel sintetizzare, attraverso un sintetizzatore nucleotidico, più di mille porzioni di DNA, tra loro parzialmente sovrapponibili, che messe insieme corrispondono al genoma di M. mycoides.
Ora tutto è pronto per essere assemblato. Le 1078 porzioni, indicate in rosso, vengono ricombinate tra loro per ottenere porzioni di DNA (in blu) più lunghe e quindi minori in numero (109). Il processo di ricombinazione avviene in lievito.
Il passo successivo è identico al precedente. Per ricombinazione si ottengono 11 porzioni, indicate in verde, di lunghezza dieci volte maggiore delle porzioni precedenti.
Nell’ultima fase, le 11 porzioni di DNA vengono ricombinate tra loro in modo tale da ottenere l’intero genoma, indicato con il cerchio rosso. Ora è possibile trasferire l’intero genoma all’interno della cellula ricevente.
Il primo genoma sintetico soffre di tutte le problematiche relative all’instabilità genetica. I punti in giallo sono i siti del genoma che presentano maggiori variazioni nella sequenza nucleotidica rispetto al DNA di partenza. Inoltre i punti in asterisco indicano ulteriori polimorfismi riscontrati.