Πώς μπορούν οι επιστήμονες να συνθέτουν τεχνητά έναν ιό;

Ο πρώτος τεχνητός ιός στον κόσμο συντέθηκε στα τέλη του 2003 από μια ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον Craig Venter, ο οποίος ήταν επίσης υπεύθυνος για την πρώτη αλληλουχία του ανθρώπινου γονιδιώματος.Ο ιός ήταν ένα βακτηριοφάγος PhI-X174 (βακτηρίδια) του οποίου το γονιδίωμα έχει 5.000 ζεύγη βάσεων ή νουκλεοτίδια.Σε σύγκριση, το ανθρώπινο γονιδίωμα έχει περίπου 3 δισεκατομμύρια ζεύγη βάσεων.

Ο ιός πολιομυελίτιδας, με 7.500 ζεύγη βάσεων, έχει επίσης συντεθεί από το μηδέν.Η σύνθεση του ιού Phi-X174 ήταν ένα γρήγορο καθήκον-με τη σύγχρονη τεχνολογία, χρειάστηκαν μόνο δύο εβδομάδες.Η σύνθεση άλλων virii έχει πάρει μήνες

Η διαδικασία αρχίζει με τη σύνθεση ολιγονουκλεοτιδίων, τα οποία είναι μικρά μήκη νουκλεοτιδίων (DNA ή RNA) με περίπου είκοσι ή λιγότερα ζεύγη βάσεων το καθένα.Επειδή οι βιολόγοι έχουν ήδη συνθέσει ολιγονουκλεοτίδια εδώ και χρόνια, υπάρχουν μηχανές σύνθεσης DNA που είναι σε θέση να τα κατασκευάζουν αυτόματα.Ο σχεδιασμός των ολιγονουκλεοτιδίων για τον ιό Phi-X174 χρειάστηκε μόνο οκτώ ώρες, ακολουθούμενη από μια διαδικασία τεσσάρων ημερών.

Το επόμενο βήμα είναι ο καθαρισμός των ολιγονουκλεοτιδίων με ηλεκτροφόρηση πηκτής.Τα καθαρισμένα ολιγικά στη συνέχεια επισημαίνονται με ειδικές χημικές ουσίες και συναρμολογούνται διαδοχικά, μία προς μία, σε μια διαδικασία που ονομάζεται PCA (συγκρότημα ποδηλασίας πολυμεράσης).Μετά από 35 έως 70 κύκλους, έχει συντεθεί ένα πλήρες χρωμόσωμα από τους τεχνητούς ολιγούς.Χρησιμοποιώντας PCR (αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης), στη συνέχεια δημιουργούνται πολλά αντίγραφα του αρχικού χρωμοσώματος, τα καλύτερα από τα οποία επιλέγονται χρησιμοποιώντας έναν άλλο κύκλο καθαρισμού πηκτής.Αυτές οι νουκλεοτιδικές αλυσίδες στη συνέχεια κυκλοποιούνται από τις γραμμικές χρωμοσωμικές μορφές τους, που γίνονται μολυσματικές.

Τα μολυσματικά χρωμοσώματα (virii) μεταμοσχεύονται στη συνέχεια σε μια πλάκα άγαρ που περιέχει βακτήρια για κατανάλωση.Μέσα σε μια ημέρα, τα υπολείμματα της ιογενούς δραστηριότητας και της αυτοανατροπής μπορούν ήδη να βρεθούν, δείχνοντας ότι η σύνθεση ήταν επιτυχής.

Η σύνθεση των τεχνητών ιών έχει συζητηθεί για εφαρμογές όπως η μείωση της ρύπανσης και το προηγμένο φιλτράρισμα.Τα εξειδικευμένα μικρόβια μπορούν να δημιουργηθούν για να καταναλώσουν σχεδόν οτιδήποτε.Από την άλλη πλευρά, υπάρχει πάντα ο κίνδυνος ότι ένα κακόβουλο κόμμα θα χρησιμοποιήσει αυτήν την τεχνολογία για να δημιουργήσει έναν ιό που έχει κατασκευαστεί για υψηλή μολυσματικότητα ή θνησιμότητα εναντίον ανθρώπινων ξενιστών.