In che modo gli scienziati sono in grado di sintetizzare artificialmente un virus?
Il primo virus artificiale del mondo è stato sintetizzato alla fine del 2003 da un gruppo di ricerca guidato da Craig Venter, che era anche responsabile del primo sequenziamento del genoma umano.Il virus era un batteriofago Phi-X174 (mangiatore di batteri) il cui genoma ha 5.000 coppie di basi o nucleotidi.In confronto, il genoma umano ha circa 3 miliardi di coppie di basi.
Il virus della poliomielite, con 7.500 coppie di basi, è stato sintetizzato da zero.La sintetizzazione del virus Phi-X174 era un compito rapido-con la tecnologia contemporanea, ci sono volute solo due settimane.La sintetizzazione di altri virii ha richiesto mesi.
Il processo inizia con la sintesi di oligonucleotidi, che sono piccole lunghezze di nucleotide (DNA o RNA) con circa venti o meno coppie di basi ciascuna.Poiché i biologi hanno già sintetizzando oligonucleotidi per anni, esistono macchine di sintesi del DNA in grado di fabbricarle automaticamente.La progettazione degli oligonucleotidi per il virus Phi-X174 ha richiesto solo circa otto ore, seguito da un processo di sintesi di quattro giorni.
Il passo successivo è la purificazione degli oligonucleotidi mediante elettroforesi su gel.Gli oligo purificati vengono quindi etichettati con sostanze chimiche speciali e assemblati in sequenza, uno per uno, in un processo chiamato PCA (gruppo ciclismo polimerasi).Dopo 35-70 cicli, è stato sintetizzato un cromosoma completo di oligo artificiale.Usando la PCR (reazione a catena della polimerasi), vengono quindi create molte copie del cromosoma originale, il meglio delle quali viene selezionato usando un altro ciclo di purificazione del gel.Queste catene nucleotidiche vengono quindi circolarizzate dalle loro forme cromosomiche lineari, diventando infettive.
I cromosomi infettivi (virii) vengono quindi trapiantati su una piastra di agar contenente batteri per il consumo.Nel corso di un giorno, si possono già trovare resti rivelanti di attività virale e auto-replicazione, dimostrando che la sintesi era un successo.
La sintesi di virus artificiali è stata discussa per applicazioni come la riduzione dell'inquinamento e il filtro avanzato.I microbi specializzati possono essere creati per consumare quasi tutto.D'altra parte, esiste sempre il rischio che una festa dannosa utilizzerà questa tecnologia per creare un virus progettato per alta virulenza o letalità contro gli ospiti umani.