Bacterie krijgt andermans genen via omweggetje

Kloon het DNA van een bacterie. Zet het tijdelijk in een gistcel waar je er gemakkelijk aan kunt sleutelen. Transplanteer het resultaat naar een bacterie van een verwante soort, en concludeer dat die permanent is veranderd in de soort waar het DNA oorspronkelijk uit kwam. Dat is ongeveer wat Carole Lartigue en collega’s van het J. Craig Venter Institute zeggen te hebben gedaan.

Het directe nut van de methode (te vinden op de website van Science) is dat je de bacterie in kwestie (Mycoplasma mycoides) nu vrij gemakkelijk genetisch kunt modificeren, wat met de tot nu toe beschikbare technieken slechts in beperkte mate lukt. Maar de toegepaste trucs zijn ook nuttig als je een volledig synthetisch organisme wilt maken door zelfgemaakt DNA in een leeggehaalde bacterie te monteren, iets waar Venter en co. al een paar jaar naar toe werken.

Het DNA van M. mycoides vervangt niet het eigen genoom van de gistcel (Saccharomyces cerevisiae) maar wordt ingebracht in de vorm van een plasmide. Mits je van tevoren een paar specifieke gistsequenties aan de code toevoegt (die modificatie lukt wél), dupliceert zo’n plasmide mee wanneer de gistcel zichzelf voortplant. Analyses wijzen uit dat het bacterie-DNA hierbij telkens exact wordt gekopieerd.

In de tussentijd blijkt het mogelijk om het plasmide verder genetisch te modificeren, en daarbij wijzigingen aan te brengen die je normaal niet in M. mycoides voor elkaar krijgt. De Amerikanen hebben dit aangetoond door een paar min of meer willekeurig gekozen wijzigingen door te voeren.

Probeer je dit DNA te transplanteren naar de bacterie Mycoplasma capricolum, dan lukt dat in eerste instantie niet omdat het cytoplasma van zo’n bacterie een soort afweermechanisme tegen vreemde genen heeft. Maar daar blijkt slechts één enzym voor verantwoordelijk te zijn. Als je uitgaat van een M. capricolum-stam waarbij dat gen is geinactiveerd, en als je bovendien het DNA uit de gist eerst in vitro methyleert zodat het meer op natuurlijk M. capricolum-DNA gaat lijken, dan lukt de transplantatie wél.

Resultaat: uit M. capricolum groeien nu kolonies die onomstotelijk tot de soort M. mycoides blijken te behoren. Waarmee dus bewezen is dat je het genoom van een bacterie door iets anders kunt vervangen.

Vervangen door iets synthetisch is de volgende stap.

bron: naturenews, BBC News