Korunk egyik legzseniálisabb és egyben legellentmondásosabb biológusa, J. Craig Venter néhány napja bejelentette, hogy munkatársaival létrehozta az első olyan baktériumot, amelynek génjeit teljes egészében a laboratóriumban állították elő. Sokak szerint semmi kétség afelől, hogy hamarosan megszületik az első mesterséges élőlény is.
A Mycoplasma genitalium nevű baktériumról felfedezésekor, 1980-ban kevesen gondolták, hogy egyszer a világ egyik legismertebb mikroorganizmusa lesz. A hírnév oka nem a különleges viselkedése – kellemetlen, ámde szokványos húgyúti fertőzést okoz –, hanem genetikai állományának (genomjának) mérete. A Mycoplasma genitalium rendelkezik ugyanis a legkisebb ismert genommal az összes élőlény közül, amely egyetlen, baktériumhoz illően kör alakú kromoszómára fűzött 580 ezer bázispárból áll. Ezek a bázispárok adják a DNS kódnyelvének alapköveit. Négyféle van belőlük: az adenin, a citozin, a guanin és a timin, kombinációik pedig a fehérjék építőköveit, az aminosavakat kódolják. A genetikai kód univerzális az élővilágban, a baktériumoktól az emberig ugyanazok a bázishármasok kódolják a fehérjéket felépítő aminosavakat.
Egyszerűsége okán tehát a Mycoplasma genitalium a mesterséges gének előállítását megcélzó kutatások egyik legfontosabb alanya lett. Csakhamar ádáz küzdelem indult meg a kutatócsoportok között az első, teljes egészében az ember által létrehozott genomért járó dicsőségért – és nem utolsósorban az anyagi haszonért. Ez a versengés kísértetiesen hasonlít az ember génállományának feltérképezését (szekvenálását) övező háborúskodáshoz. Akkor a magánbefektetők által alapított Celera cég egy új vizsgálati módszer segítségével gyorsabban és jelentősen olcsóbban térképezte fel az ember génállományát, mint a számos kormány által támogatott Human Genome Project kutatócsoport. Talán nem teljesen a véletlen műve, hogy akkoriban a Celera vezető kutatója az a J. Craig Venter volt, aki most a mesterséges genom létrehozása felett is bábáskodott. Venter akkor sok genetikus ellenszenvét kivívta azzal, hogy az emberi géntérképet fizetség fejében tette volna hozzáférhetővé a tudományos közösség számára. Excentrikusságára jellemző, hogy az általa vezetett kutatócsoport néhány más emberé mellett az ő genomját térképezte fel először.
Venter ellentmondásos megítélése azonban nem von le semmit a mesterséges genetikai állományt megalkotó tudósok teljesítményének értékéből. Munkájuk során 582 970 bázispárt kapcsoltak össze. Jól mutatja e faladat nehézségét az, hogy a második leghosszabb DNS-lánc, amelyet laborban hoztak éltre, alig 32 ezer bázispárt tartalmazott. Kísérleteiket azzal kezdték, hogy százegy darab öt-hétezer bázispárt tartalmazó DNS-szakaszt állítottak elő. Néhány ilyen génszakaszba olyan bázissorokat, úgynevezett vízjeleket építettek be, amelyek eredetileg nem voltak ott, így általuk azonosíthatóvá vált a mesterséges genom. A kutatás következő, talán legnehezebb része e rövid DNS-szakaszok összeillesztése volt. Az első lépésben négyesével kapcsolták össze őket, így körülbelül 24 ezer bázispárt tartalmazó szálakat kaptak. Ezeket a DNS-szálakat ezután egy másik baktérium, az Escherichia coli segítségével klónozták és sokszorosították. Az összeszerelési folyamat következő lépései során az egyre csak hosszabbodó láncokat illesztették egymáshoz, majd a létrejövő szálakat felszaporították, és újraelemezték bázissorrendjüket, ily módon ellenőrizve munkájuk sikerességét.
Az utolsó négy, egyenként 144 ezer bázispárt számláló DNS-lánc klónozására az Escherichia coli már nem volt képes, ezt az akadályt egy másik gazdasejt, egy élesztőgomba segítségével küzdötték le. A munkájuk eredményeként létrejövő mesterséges baktériumkromoszóma olyan hosszú, hogy ha a bázisok betűjeleit (A, C, G és T) egymás mellé írnánk, az 147 könyvoldalt töltene meg.
Venter, akinek különös érzéke van ahhoz, hogyan vonzza magára a figyelmet, a mesterséges genom bejelentésekor feladványt is adott kutatótársainak. A vízjelnek nevezett szakaszokba, amelyeket az eredeti baktériumkromoszóma nem tartalmazott, olyan bázisokat építettek, amelyek titkot rejtettek. A titok feltárásához a genetikában kicsit jártas játékosoknak meg kellett fejteniük, hogy az építőkövek milyen aminosavakat kódolnak. Ezután az aminosavak betűjeleit összeolvasva már könnyedén megtalálhatták az elrejtett szavakat.
A rejtélyt, ahogy várni lehetett, csakhamar megfejtették, a megoldás azonban általános fanyalgást keltett. Sokan ugyanis egy költői idézetet, esetleg egy latin közmondást vártak, hasonlóan ahhoz, amikor néhány évvel ezelőtt egy német biotechnológiai cég úgy módosította a lúdfű DNS-ét, hogy a kódolt aminosavak betűjeleiből Vergilius Georgiconjának egy részlete volt kiolvasható. Ehelyett Venter, meglehetősen csekély fantáziáról téve tanúbizonyságot, de személyiségét tekintve kevéssé meglepő módon, a saját és munkatársai nevét írta bele a kromoszómába.
Számos kutató úgy gondolja, hogy e sikeres kísérlettel az utolsó nagy akadály is elhárult az első mesterséges élőlény megalkotása elől, és ennek létrejötte talán már csak hónapok kérdése. Sőt többen tudni vélik, hogy Venter és munkatársai már készen is vannak vele, csak a bejelentéssel várnak még. A genetikai tervezés hívei úgy gondolják, hogy a jövőben létrehozandó új élőlények egysejtű robotokként működhetnek, amelyeknek minden egyes életfunkcióját mi szabályozhatjuk. Ily módon akár olyan baktériumokat is alkothatunk, amelyek kivonják a szén-dioxidot a levegőből, ezzel csökkentve az üvegházhatást. Eközben egyre nő azoknak a tábora, akik óvatosságra intenek a génmanipulált élőlények létrehozásával kapcsolatban, hiszen, érvelésük szerint, semmit nem tudunk arról, hogy ezek a szervezetek a környezetbe kerülve hogyan fognak hatni a Föld élővilágára.
2008. február 2.
