Bilim adamları bir virüsü yapay olarak nasıl sentezleyebiliyorlar?

Dünyanın ilk yapay virüsü 2003 yılının sonlarında insan genomunun ilk sıralanmasından sorumlu olan Craig Venter liderliğindeki bir araştırma ekibi tarafından sentezlendi. Virüs, genomunda 5.000 baz çifti veya nükleotid bulunan bir Phi-X174 bakteriyofaj (bakteri yiyen) idi. Buna karşılık, insan genomunun yaklaşık 3 milyar baz çifti vardır.

7,500 baz çifti bulunan çocuk felci virüsü de sıfırdan sentezlendi. Phi-X174 virüsünü sentezlemek hızlı bir işti - çağdaş teknolojiyle sadece iki hafta sürdü. Diğer virii sentezlemek aylar aldı.

İşlem, her biri yaklaşık yirmi veya daha az baz çiftli küçük uzunluklarda nükleotit (DNA veya RNA) olan oligonükleotitlerin sentezi ile başlar. Biyologlar zaten yıllardır oligonükleotitleri sentezlediğinden, bunları otomatik olarak üretebilen DNA sentez makineleri var. Oligonükleotitlerin Phi-X174 virüsü için tasarlanması sadece sekiz saat sürdü, ardından dört günlük bir sentez süreci takip edildi.

Bir sonraki adım, oligonükleotitlerin jel elektroforezi ile saflaştırılmasıdır. Arıtılmış oligolar daha sonra özel kimyasallarla etiketlenir ve PCA (polimeraz bisiklet düzeneği) adı verilen bir işlemde sırayla toplanır. 35 ila 70 devirden sonra, yapay oligolardan yapılmış tam bir kromozom sentezlendi. PCR (polimeraz zincir reaksiyonu) kullanılarak, orijinal kromozomun birçok kopyası oluşturulur, en iyisi başka bir jel saflaştırma döngüsü kullanılarak seçilir. Bu nükleotid zincirleri daha sonra bulaşıcı hale gelen lineer kromozomal formlarından daireselleştirilir.

Enfeksiyöz kromozomlar (virii) daha sonra tüketim için bakteri içeren bir agar plakaya nakledilir. Bir gün içinde, viral aktivitenin ve kendiliğinden replikasyonun artıkları bulunabilir, bu da sentezin başarılı olduğunu gösterir.

Yapay virüslerin sentezi, kirliliği azaltma ve gelişmiş filtreleme gibi uygulamalar için tartışılmıştır. Neredeyse her şeyi tüketmek için özel mikroplar oluşturulabilir. Öte yandan, kötü niyetli bir partinin bu teknolojiyi, insanlara karşı yüksek virülans veya ölümcül olmak üzere tasarlanmış bir virüs oluşturmak için bu teknolojiyi kullanması riski vardır.