Het organisme met het kleinste genoom dat mogelijk nog 30 procent mysterie-genen heeft

Een team van genetici onder leiding van de beroemde, slimme jerk J. Craig Venter maakte in 2010 furore toen het een volledig synthetische bacterie creëerde. Het team is weer bezig met de door mensen gemaakte kiem, maar deze keer is het genetisch gezien een trimmer - het kunstmatige Mycoplasma mycoides genoom is een schamele 473 genen. Wat nog vreemder is, is dat de onderzoekers niet weten wat 149 van die genen doen.

Het eencellige organisme "heeft een genoom dat kleiner is dan dat van een autonoom replicerende cel die in de natuur wordt gevonden", schrijft de grotendeels in Californië gevestigde onderzoeksgroep in de Wetenschap artikel, vandaag gepubliceerd. (Een parasitaire bacterie die afhankelijk is van gastheerinsecten om te reproduceren heeft slechts 182 genen.) De onderzoekers waren duidelijk dat dit niet het kleinste genoom ooit is, maar één mogelijk minimaal genoom voor de bacteriën M. mycoides.

Voor de omstandigheden die de wetenschappers van de kiem eisten - een vruchtbaar leven leiden in een glucoserijke petrischaal - was er geen vreemd genetisch materiaal. Het enige is dat de functie van 32 procent van dat materiaal een mysterie is.

De onderzoekers schrijven:

Onbekende genen waren genen die niet betrouwbaar konden worden gecategoriseerd met betrekking tot een veronderstelde activiteit.

Biologische functies konden dus niet worden toegewezen voor de ~ 31% van de genen die in de generieke en onbekende klassen werden geplaatst. Niettemin werden potentiële homologen voor een aantal van deze gevonden in diverse organismen. Veel van deze genen coderen waarschijnlijk voor universele eiwitten waarvan de functies nog moeten worden gekarakteriseerd.

Bacteriegenoom met alleen de genen die nodig zijn voor het leven, gebouwd door het team onder leiding van @JCVenter http://t.co/bSM6E54Gvn pic.twitter.com/QrzDBz6bHm

- AAAS (@aaas) 24 maart 2016

Dat er nog steeds genetische onbekenden zijn wanneer we proberen het leven tot het meest basale te distilleren, zou niet echt als een bom moeten overkomen. Mensen hebben duizenden genen, maar daarvan hebben niet alle een uitdrukkelijke input-outputfunctie. Wat decennia geleden ooit bekend stond als 'junk-DNA' - DNA dat niet expliciet codeert voor bekende eiwitten - is in een nieuw licht gegoten, misschien andere functies op subtiele manieren regulerend of biedt belangrijke voorzorgsmaatregelen.

Het bake-from-scratch-organisme is niet alleen een wetenschappelijke stunt, hoewel sommige toepassingen van synthetische biologie nog steeds vrij ver lijken. Als de Washington Post merkt Venter op dat, als we een buitenaards genoom op Mars zouden vinden, we alleen de gegevens nodig zouden hebben in plaats van het biologische materiaal - vergelijkbaar met het faxen van de cel in plaats van het per post te verzenden.