Hvordan er forskere i stand til kunstigt at syntetisere en virus?

Verdens første kunstige virus blev syntetiseret i slutningen af 2003 af et forskerteam ledet af Craig Venter, der også var ansvarlig for den første sekventering af det menneskelige genom.Virussen var en PHI-X174-bakteriofag (bakterie-Æder), hvis genom har 5.000 basepar eller nukleotider.Til sammenligning har det menneskelige genom omkring 3 milliarder basepar.

Polio -virussen, med 7.500 basepar, er også syntetiseret fra bunden.Syntese af Phi-X174-virussen var en hurtig opgave-med moderne teknologi tog det kun to uger.Syntese af andre virii har taget måneder.

Processen begynder med syntesen af oligonukleotider, som er små længder af nukleotid (DNA eller RNA) med omkring tyve eller færre basispar hver.Da biologer allerede har syntetiserende oligonukleotider i årevis, findes DNA -syntesemaskiner, der er i stand til at fremstille dem automatisk.Design af oligonukleotider til PHI-X174-virus tog kun ca. otte timer, efterfulgt af en fire-dages synteseproces.

Det næste trin er oprensningen af oligonukleotiderne ved gelelektroforese.De oprensede oligoer er derefter mærket med specielle kemikalier og samles sekventielt, en efter en, i en proces kaldet PCA (polymerasecyklingsamling).Efter 35 til 70 cyklusser er et fuldt kromosom lavet af de kunstige oligoer syntetiseret.Ved anvendelse af PCR (polymerasekædereaktion) oprettes mange kopier af det originale kromosom derefter, hvis bedste vælges ved hjælp af en anden cyklus af gelrensning.Disse nukleotidkæder cirkulariseres derefter fra deres lineære kromosomale former og bliver infektiøse.

De infektiøse kromosomer (virii) transplanteres derefter til en agarplade, der indeholder bakterier til forbrug.Inden for en dag kan de fortællende rester af viral aktivitet og selvreplikation allerede findes, hvilket viser, at syntesen var en succes.

Syntesen af kunstige vira er blevet diskuteret for sådanne anvendelser som forureningsreduktion og avanceret filtrering.Specialiserede mikrober kan oprettes for at forbruge næsten alt.På den anden side er der altid risikoen for, at en ondsindet part vil bruge denne teknologi til at skabe en virus, der er konstrueret til høj virulens eller dødelighed mod menneskelige værter.