Bilim insanları, milyarlarca yılda evrimleşen yaşamı genetik mühendisliği yöntemleriyle yeniden tasarladı. İngiltere’deki Medical Research Council’in Moleküler Biyoloji Laboratuvarı’nda yürütülen çalışmalar sonucunda, doğadakinden daha verimli bir genetik koda sahip sentetik bir bakteri türü geliştirildi. Syn57 adı verilen bu yapay organizmanın üretimi için 101 binden fazla genetik dizilimde değişiklik yapıldı.
Geliştirilen bu yeni organizma, genetik olarak yeniden tasarlanmış bir *E. coli* bakterisi türü olan “Syn57” olarak adlandırılıyor. Normalde dünyadaki tüm canlılar, proteinlerin temel yapı taşları olan 20 farklı amino asidi sentezlemek için 64 ayrı kodon kullanır. Ancak, bu kodonların bir kısmı işlevsel olarak tekrar niteliğindedir. Syn57 ise bu tekrarların bir kısmını ortadan kaldırarak yalnızca 57 kodon ile işlev görebilmektedir; organizmanın adı da buradan gelmektedir.
Genetik kodun işleyişi, yani DNA ve RNA’daki üç harfli dizilerin (kodonların) hangi amino asidin üretileceğini hücrelere bildirmesi, 1966 yılında detaylı bir şekilde haritalandırılmıştı. O zamandan beri, evrimsel sürecin genetik kodu tam anlamıyla mükemmelleştirmediği ve bazı kodonların birbirinin yerine kullanılabildiği bilinen bir gerçekti. Araştırmacılar, uzun süredir bu “fazlalıkların” ortadan kaldırılmasıyla yaşamın daha verimli işleyip işlemeyeceğini test ediyordu. Bu alandaki önemli adımlardan biri, 2010 yılında üretilen ilk sentetik bakteri hücresiydi, ancak bu hücre doğal sistemdeki 64 kodonu koruyordu. Ardından, 2019’da Cambridge Üniversitesi’nden bir ekip, bu sayıyı 61 kodona indirerek canlılığın daha az sayıda kodonla da sürdürülebileceğini gösterdi.
Şimdi ise aynı üniversiteden gelen yeni bir çalışma, bu başarıyı bir adım daha ileri taşıdı. Syn57’nin oluşturulması sürecinde, araştırmacılar bilgisayar ortamında tasarlanan 101 binden fazla DNA dizilimini laboratuvar ortamında birebir uygulayarak değiştirdi. Harvard Üniversitesi’nden sentetik biyolog Akos Nyerges, bu gelişmenin önemini “Yaşamın neye tahammül edebileceğini keşfetmeye başlayabiliriz. Sonunda bu alternatif genetik kodları test edebiliriz” sözleriyle özetledi.
Yapılan bu araştırma, yaşamın daha kısıtlı bir genetik planla da sürdürülebileceğini kanıtlamanın ötesinde, biyoteknoloji alanında geleceğe yönelik önemli kapılar açmaktadır. Syn57’nin doğal sistemde kullanılmayan kodonları, farklı işlevlere adapte edilerek yeni sentetik polimerler ve makrosiklik yapılar gibi yenilikçi malzemelerin üretimi için değerlendirilebilecektir. Üstelik, Syn57’nin değiştirilmiş genetik dili, virüslerin hücreleri ele geçirerek protein üretimini kontrol etmesini engelleyebilir. Bu özellik, özellikle endüstriyel ölçekte bakteri kullanılarak yapılan protein üretimi gibi biyofarmasötik ve endüstriyel biyoteknoloji uygulamalarında virüs kaynaklı kayıpları azaltma potansiyeli taşımaktadır. Ayrıca, genetik kodun “doğal mikroplar tarafından okunamaz” hale getirilmesi, bu tür yapay organizmaların çevreye karışması ve doğal ekosistemler üzerinde olumsuz etkiler yaratması riskini de büyük ölçüde bertaraf etmektedir.