Synthetisch
leven en natuurlijk plastic in aantocht
Dankzij
kennis genetica wordt science-fiction werkelijkheid - 21-02-2001
Binnen
5 jaar is het mogelijk een synthetisch virus te ontwikkelen, zeggen
wetenschappers op het Amerikaanse AAAS-congres. En samenwerking tussen
de Purdue Universiteit en de industriële reus DuPont zou kunnen leiden
naar plastic-producerende planten. Naarmate de kennis van de genetica
toeneemt, wordt het steeds onduidelijker wat natuurlijk is en wat
niet.
Synthetisch
leven in de maak
Wie het over artificieel leven
heeft, doelt doorgaans op de mogelijkheid biologische processen te
simuleren op computersystemen, zodat deze makkelijk onderzocht kunnen
worden. Maar sinds de kennis van de genetica met sprongen is vooruitgegaan,
hoeven wetenschappers zich niet langer te beperken tot het schrijven
van programma’s in hun pogingen God te spelen, maar zijn zij aan de
slag gegaan met de bouwstenen van het leven zelf.
Clyde Hutchinson, verbonden aan het Institute
for Genomic Research en de universiteit van North Carolina, heeft
op het grootschalige wetenschapscongres dat wordt georganiseerd door
de Amerikaanse Association
for the Advancement of Science (AAAS) gezegd dat een synthetisch
virus niet lang meer op zich zal laten wachten. Hoewel eerst nog een
aantal problemen overwonnen moeten worden, zou binnen 5 jaar een eerste
artificieel virus ontwikkeld kunnen worden.
Niet iedereen zou dat overigens als echt kunstmatig leven beschouwen,
omdat virussen nog steeds van een gastcel afhangen om zich voort te
planten. Het eerste echte door mensenhanden gemaakte leven zal wellicht
een bacterie zijn, aanzienlijk complexer dan een virus, maar nog steeds
doenbaar, volgens sommigen.
Kunstmatig leven zou best wel eens kunnen voortkomen uit de kennis
die werd opgebouwd in het minimaal
genoomproject, zo zegt Hutchinson, die ook zelf betrokken was
bij deze zoektocht naar het minimale aantal bestanddelen dat nodig
is om van leven te kunnen spreken.
De mogelijkheid synthetische virussen te ontwikkelen houdt grote beloften
in, vooral in verband met gentherapie.
Daarbij lijken virussen immers de aangewezen dragers om de gemodificeerde
genen in de cellen te brengen. Anderen wijzen dan weer op de gevaren
van het rommelen met kunstmatige levensvormen. In de verkeerde handen
zou deze technologie kunnen worden gebruikt om een super-pathogeen
te maken, een biologisch wapen waarmee een samenleving geterroriseerd
zou kunnen worden. Maar dat lijkt een overbodige vrees te zijn, terroristen
zouden namelijk op veel eenvoudigere manier eenzelfde resultaat kunnen
bereiken, bv. door gebruik te maken van reeds bestaande genetische
manipulatietechnieken. Er zijn overigens nog enkele belangrijke obstakels
te overwinnen vooraleer aan de bouw van een virus begonnen kan worden.
Zo slaagt men er nog steeds niet in synthetische genen iets te laten
doen en is er nog steeds een levende cel nodig om genen te vertalen
in mRNA en proteďnen.
Plantaardig
plastic
De grens tussen wat natuurlijk groeit en wat door mensenhanden wordt
gemaakt wordt trouwens in beide richtingen overgestoken. Clint
Chapple, verbonden aan de Purdue
School of Agriculture en Knut Meyer van industriereus DuPont
hebben de handen in elkaar geslagen in een poging planten ertoe te
overhalen voldoende monomeren aan te maken om het produceren van plastic
uit plantaardige grondstoffen economisch haalbaar te maken. Het onderzoek
maakt deel uit van DuPonts ‘Planten als fabrieken’-programma, wat
in de Engelse versie - ‘Plants as Plants’ - natuurlijk heel wat hipper
klinkt.
Nu is het nog steeds goedkoper plastic uit petroleum te maken, ook
al is petroleum geen onuitputbare grondstof. Uit het petroleum worden
polymeren gehaald, kettingen van moleculen die in deze branche monomeren
worden genoemd. Maar het aantal soorten polymeren dat uit petroleum
wordt gehaald is beperkt en men is dan ook naarstig op zoek naar andere
productiemethoden.
Planten lijken de oplossing te zijn, aangezien zij kleine chemische
fabriekjes zijn die verscheidene interessante chemicaliën aanmaken,
zij het in te kleine hoeveelheden om economisch interessant te zijn.
Twee stappen kunnen daar echter een mouw aanpassen, en volgens Chapple
en Meyer staat niets het nemen van deze stappen nog in de weg.
In eerste instantie zouden de genen geďdentificeerd moeten worden
die instaan voor de productie van de interessante monomeren. Die kunnen
dan dankzij genetische manipulatie in opbrengstgewassen worden ingebracht.
Daarna moet er ook voor gezorgd worden dat de plant in kwestie de
aangemaakte chemicaliën kan bewaren. Dat was tot voor kort onmogelijk,
maar het onderzoek van beide heren heeft de manier waarop planten
stoffen in bepaalde cellen - vacuolen - bewaren ontsloten.
Binnen afzienbare tijd zouden dus planten kunnen worden gebruikt om
nieuwe soorten plastic aan te maken. De gevolgen daarvan zijn nu nog
nauwelijks in te schatten, zeggen de onderzoekers. Maar opgewonden
zijn ze wel, vooral omdat het patent dat zij hebben aangevraagd veel
kans maakt goedgekeurd te worden.
(DdV)
Related links:
Het
minimaal genoomproject
DuPont
©
David de Vaal
