Kunstigt liv er stadig langt væk
Forskere laver selvlysende akvariefisk og ris med gener fra blomster. Hvor svært kan det egentlig være at lave en lille kunstig bakterie?

Dette er Craig Venters såkaldte syntetiske bakterie, som forskerne har døbt M. mycoides JCVI-syn1.0. (Foto: Tom Deerinck og Mark Ellisman)

Jorden blev dannet for cirka 4,6 milliarder år siden. Efter mindre end en milliard år var livet opstået.

Livet udviklede sig fra encellede skabninger til mere komplicerede organismer. Det fik ben at gå på og hjerner at tænke med.

Noget af det, der er særligt ved at menneske, er, at vi bruger hjernen til at tænke over, hvor vi kommer fra. Hvordan livet blev til.

Og ikke nok med det; kan vi måske også skabe noget af det samme i laboratoriet.

GloFish og Golden rice

Alt liv på jorden er baseret på den samme slags arvemateriale, nemlig dna.

Det er cellernes egen opskrift på liv. Mennesket har lært os selv at forstå ganske meget af, hvordan dette arvemateriale fungerer, og vi har lært at manipulere med det.

For eksempel har vi indsat gener fra en selvlysende gople i akvariefisk, så de også bliver selvlysende. Resultatet har fået navnet GloFish og kan indtil videre kun fås i USA.

Ved at klippe og klistre med arvematerialet har forskere også skabt en type ris, som producerer meget betakaroten, som er et forstadie til A-vitamin. Formålet er at forhindre A-vitaminmangel i fattige lande. Risens tilsatte gener er hentet fra blomster, og ristypen kaldes Golden rice.

Det er endda muligt at bestille masseproducerede dna-stykker, også kaldet genetiske sekvenser, på postordre. Har du nok med penge og færdigheder, kan du sætte dit helt eget genlaboratorium op i garagen og for eksempel lave bakterier med helt nye egenskaber.

Men når vi kan gøre alt det, hvor langt er der så igen, før vi kan skabe levende organismer fra bunden?

Venters bakterie

I maj 2010 var der stor opstandelse, da avisoverskrifter meldte, at den amerikanske forsker Craig Venter havde skabt syntetisk liv.

Det centrale i historien var bakterien Mycoplasma mycoides. I et computerprogram skrev forskerne en plan over rækkefølgen på de over én million basepar i bakteriernes arvemateriale. Basepar er de kemiske bogstaver, som indeholder informationen i dna.

Herefter lavede de en syntetisk version af arvematerialet, molekyle for molekyle. De begyndte med molekylestykker på 1000 bogstaver, som blev limet sammen, blandt andet ved hjælp af gær. Det virkede, selv om forskerne ikke helt ved hvordan.

Det færdige arvemateriale blev derefter overført til den tomme skal fra en Mycoplasma mycloides-bakterie, som havde fået sit oprindelige dna fjernet. Efterhånden forsvandt alle spor efter den oprindelige bakteriecelle, og forskerne sad tilbage med det, de kalder en syntetisk version af bakterien.

Men er det overhovedet syntetisk eller kunstigt liv?

Syntetisk biologi

»Vi kan godt kalde det syntetisk biologi, for dna blev lavet fra grunden, men vi kan ikke kalde det syntetisk liv,« siger professor Dag E. Helland.

Han arbejder ved Molekylærbiologisk institutt ved Universitetet i Bergen og er leder af Den nasjonale forskningsetiske komite for naturvitenskap og teknologi (NENT).

Helland mener, at der er en del overdrivelse forbundet med beskrivelserne af Venters nye bakterie.

»Dette er en udvidelse af genteknologien. Før udskiftede vi et enkelt gen i en organisme. Her har forskerne taget store dele af kromosomer og sat sammen. Men de bruger stadig eksisterende celler. Kun dna er syntetisk,« siger han.

Og forskerne fandt heller ikke på dna selv. De kopierede den kendte genetiske sekvens for bakterien.

Oversælger opdagelsen

»Jeg synes, at Craig Venter er meget dygtig, men han oversælger det der med syntetisk liv. Han tager elementer fra levende organismer, sætter dem sammen og laver nye organismer. Det er ikke noget nyt, bare fordi han bruger større genetiske elementer,« siger Helland.

»Jeg tror, at mange forstår ordene syntetisk liv som om, at det handler om helt nye biologiske principper,« siger han.

Syntetisk liv ville det kunne være, hvis alle komponenterne var bygget op fra bunden. Det er alt for kompliceret og helt urealistisk at gøre med nutidens teknologi.

»Livet er så sammensat. Vi kan sammensætte dele af til noget nyt, men vi kan ikke bygge det op fra bunden,« siger Helland.

Lang udvikling

Det er altså ikke en god strategi at smide tilfældige dna-stykker sammen og putte dem ind i celler, for at se, om der kommer noget ud af det.

»Livet på Jorden har udviklet sig i flere milliarder år. Det er selekteret og tilpasset miljøet. Sandsynligheden for at have held med en sådan strategi nærmer sig nul,« siger han.

»Kompleksiteten er en af forhindringerne for, at vi bare kan sætte os ned og snakke om en rent syntetisk organisme. Vi bliver nødt til at holde os til de dna-sekvenser, som laver funktionelle proteiner. Altså det, vi allerede ved, virker,« siger Dag E. Helland.

Selv dna er heller ikke nok i sig selv, hvis man vil lave en levedygtig organisme.

»Forestil dig, at du har en bog. For at få formidlet det, der står i bogen, skal du have en, der læser teksten. Det er ikke bogen i sig selv, som fremfører teksten,« siger Helland.

»Der er mange komponenter i en celle, som vi ikke fuldstændig forstår, eksempelvis organiseringen af membraner og proteinfoldning.

Uhyre sammensat

Når man ser på menneskekroppen er det måske nemt at få den tanke, at en bakterie er en enkel organisme. Men når det handler om at bygge liv op fra bunden, er selv de simpleste organismer uhyre sammensatte.

»Vi har endnu ikke en fuld forståelse af bakterier. De har udviklet sig gennem evolution, og vi forstår ikke alle principperne for, hvordan de er bygget op,« siger Helland.

Han benytter endnu en metafor for at forklare, hvorfor dna i sig selv ikke er nok til at lave organismer.

»Det er lidt ligesom en kogebog. Du kan ikke lave gode retter med en kogebog alene. Hvis du skal lave lasagne, skal du have nogle råvarer – pasta, kød, løg og så videre. Og du skal vide en masse om råmaterialet. Derudover skal du også bruge et fad og en masse varme.«

»Forestil dig, at du blev sendt tilbage til stenalderen og skulle lave lasagne. Du ville først være nødt til at finde materiale til at lave et fad, du skal opfinde pastaen, du skal tænde bål ved at gnide to stykker træ mod hinanden og så videre,« siger han.

Så vi kan lige så godt glemme alt om syntetisk liv?

»I hvert fald i de næste 300-400 år. Længere ud i fremtiden bekymrer jeg mig ikke om,« siger han.

© forskning.no. Oversat af Magnus Brandt Tingstrøm

Lyt på Videnskab.dk!

Hver uge laver vi digital radio, der udkommer i form af en podcast, hvor vi går i dybden med aktuelle emner fra forskningens verden. Du kan lytte til den nyeste podcast i afspilleren herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Har du en iPhone eller iPad, kan du finde vores podcasts i iTunes og afspille dem i Apples podcast app. Bruger du Android, kan du med fordel bruge SoundClouds app.
Du kan se alle vores podcast-artikler her eller se hele playlisten på SoundCloud