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Membrane cellulari «made in lab»

Per fabbricare organismi artificiali, bisogna saperne costruire ogni sua parte: due biochimici ci sono riusciti con le membrane cellulari
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Nel 2010 il biotecnologo Craig Venter stupì il mondo svelando Mycoplasma laboratorium, un batterio dal genoma costruito, e in parte progettato, in laboratorio. Si parlò di «vita sintetica» ma, nonostante lindubbio traguardo, Synthia (così è stato battezzato il nuovo organismo) è ancora ben lontano dal sogno di una forma di vita creata in modo totalmente artificiale: il suo cromosoma è stato assemblato pezzo per pezzo (o meglio base per base) da una macchina, ma la cellula (privata del materiale genetico naturale) nel quale questo è stato poi inserito era quella di un «tradizionale» Mycoplasma capricolum.

 

Creazione della membrana artificiale a partire dallemulsione grazie alla catalisi del rame (Immagine: Journal of the American Chemical Society)

Due anni dopo

Oggi i biochimici Italy Budin (Harvard University, USA) e Neal K. Devaraj (University of California, USA) presentano invece sulle pagine del Journal of American Chemical Society un metodo per ottenere una membrana in tutto e per tutto simile a quella delle cellule, ma di natura totalmente artificiale e molto facile da realizzare. Forse il prossimo «organismo» sintetico lo sarà in ogni sua parte.

Come si costruisce una membrana?
Nelle normali cellule le membrane sono costituite da un doppio strato di fosfolipidi la cui creazione è mediata da specifici enzimi, a loro volta quindi determinati dal DNA. Quello che occorreva era quindi imitare un risultato simile senza la mediazione di materiale biologico, un evento che in natura deve essersi già verificato in qualche modo in concomitanza allorigine della vita.

I due ricercatori, sfruttando una reazione chimica chiamata cicloaddizione di Huisgen azide-alchino, hanno messo a punto un procedimento nel quale si induce unemulsione acquosa a formare vescicole composte appunto da molecole analoghe per forma e funzionamento ai fosfolipidi.

Goccioline che scompaiono
Non è certo il primo tentativo riuscito di imitare le fondamentali caratteristiche delle membrane cellulari, ma in questo caso la novità sta nella semplicità del procedimento, che è già in attesa di brevetto: una volta aggiunti ioni di Rame allemulsione, questi funzionano da catalizzatori e la reazione procede da sé, in poche ore le goccioline dellemulsione sono scomparse, «consumate» dalla reazione che lascia dietro di sé vescicole e tubuli formati da una membrana a doppio strato.

Neal Devaraj ha dichiarato che il procedimento «è assolutamente banale e può essere messo in atto in una giornata. I nuovi arrivati al laboratorio possono cominciare a fabbricare membrane dal primo giorno». Che il sogno della vita sintetica sia sempre più vicino?


Synthetic Biology è una video-introduzione di pochi minuti (in inglese) alla biologia sintetica

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