In het lab is een bacterie gemaakt met het kleinste aantal genen tot nu toe. En daarmee liggen mooie toepassingen in het verschiet.

Hoeveel genen heeft een organisme minimaal nodig om te kunnen overleven? 473 stuks, zo luidt het antwoord dat de onderzoekers van het J. Craig Venter Institute deze week aan de wereld presenteerde. Zij wisten namelijk in hun lab een synthetische bacterie te creëren, JCVI-syn3.0, die kan leven, groeien en delen met niet meer dan dit behoorlijk summiere aantal genen in huis.

Minimalistisch genoom

Ter vergelijking: de mens heeft tussen de 20.000 en de 25.000 genen die zorgen voor de productie van eiwitten. Andere zoogdieren zoals de hond en de muis beschikken over een vergelijkbaar aantal, terwijl ook fruitvliegje er nog steeds ruim 13.000 heeft. Het genoom uit de natuur met het kleinste aantal genen is dat van de parasitaire bacterie Mycoplasma genitalium, dat 525 genen telt.

Een cluster van de bacterie die het J. Craig Venter Instituut in het lab wist te maken: JCVI-syn3.0.

De nieuwe synthetische bacterie borduurt voort op een eerdere mijlpaal. In 2010 bouwde het team van Venter namelijk het 901 tellende genoom van een bepaalde bacteriesoort na, om dat vervolgens in een cel van een andere bacteriesoort te stoppen. Nu zijn stukje bij beetje de niet-essentiële genen uit dat genoom verwijderd, wat het huidige, minimalistische genoom heeft opgeleverd.

Geneesmiddelen en brandstof

Venter en zijn instituut zien de nieuwe bacterie uit het lab als een mooi startpunt voor allerlei toepassingen. De hoop is dat hij, met zijn gestripte genoom, heel goed te programmeren is voor allerlei productieprocessen. Daarmee zou een veelbelovende methode om bijvoorbeeld geneesmiddelen of biobrandstoffen te maken in beeld komen.

Intrigerend is verder dat van bijna een derde van deze essentiële genen van de bacterie (namelijk 149 stuks) niet duidelijk is waar ze voor dienen. Zaak is nu natuurlijk om die “donkere materie” van de biologie te duiden. Wat doen ze precies waar de bacterie blijkbaar echt niet zonder kan?

Lees ook dit interview dat KIJK enkele jaren geleden had met J. Craig Venter, de moleculair bioloog en zakenman achter het instituut dat de bacterie maakte.

Bronnen: Science, Science News, New Scientist, Volkskrant

Beeld: Tom Deerinck & Mark Ellisman/National Center for Imaging and Microscopy Research/University of California at San Diego