Seperti yang diketahui oleh banyak orang dari film GATTACA, semua DNA terdiri dari nukleotida yang mengandung satu dari empat basa: A, C, G dan T. Huruf-huruf ini adalah "cetak biru" untuk kehidupan yang telah berevolusi selama miliaran tahun, berpasangan untuk menciptakan Struktur heliks ganda khas DNA. Tetapi seperti yang dilaporkan Sarah Kaplan untuk The Washington Post, para peneliti telah menambahkan dua huruf baru ke alfabet pendek DNA, menciptakan bakteri yang dapat mensintesis asam amino yang biasanya tidak diproduksi oleh organisme hidup.
Menurut Associated Press, pada tahun 2014 peneliti sebagai The Scripps Research Institute di La Jolla, California, mampu menambahkan dua basis baru, yang disebut X dan Y, ke DNA dari strain laboratorium bakteri E. coli. Seperti yang dilaporkan Kaplan, bakteri-bakteri itu tidak stabil, kehilangan Xs dan Ys setelah beberapa hari.
Awal tahun ini, tim akhirnya dapat membuat bentuk stabil dari bakteri yang dimodifikasi itu — tetapi versi yang diperbarui masih tidak dapat menggunakan basis sintetisnya, lapor Ewen Callaway at Nature . Namun, dalam percobaan terakhir, E. coli sebenarnya dapat menggunakan alfabet mereka yang diperluas untuk membuat asam amino yang tidak alami, yang dikombinasikan dengan yang lain untuk menghasilkan protein hijau yang bercahaya. Penelitian ini muncul dalam jurnal Nature .
Menurut AP, ini masih awal, tetapi tujuan dari jenis pemrograman DNA buatan ini adalah untuk menciptakan organisme yang mampu menghasilkan senyawa yang dapat memiliki berbagai keperluan, termasuk obat-obatan desainer atau biofuel. Mungkin para peneliti bahkan dapat membuat organisme yang mampu menyerang sel kanker atau menyedot tumpahan minyak.
Seperti yang dilaporkan Callaway, keempat basa DNA yang terbentuk secara alami dapat bergabung dalam 64 pasangan tiga huruf yang berbeda, juga dikenal sebagai kodon, resep untuk asam amino. Tetapi karena beberapa kodon berbeda menghasilkan asam amino yang sama, hanya 20 asam amino yang membentuk dasar untuk hampir semua protein di alam. Menambahkan pasangan basa XY ke sistem dapat menambahkan 100 asam amino lain kemungkinan ke dalam campuran.
“Itu adalah hal-hal depan gelombang; ini adalah ujung dari sains, ”kata University of Texas di biokimia Austin Andrew Ellington, yang tidak terlibat dalam penelitian, kepada Kaplan. “Kita lebih baik belajar bagaimana merekayasa sistem kehidupan.”
Tim Scripps bukan satu-satunya kelompok yang bekerja pada DNA sintetis. Callaway melaporkan bahwa para ilmuwan telah memodifikasi basis DNA sejak 1989 dan bahwa para peneliti di Institute of Bioengineering dan Nanotechnology di Singapura telah menciptakan sistem serupa di tabung reaksi, bukan di sel hidup.
Tidak semua orang yakin tim telah membuat terobosan. Steve Benner, ahli biokimia di Foundation for Applied Molecular Evolution, memberi tahu Kaplan bahwa dia pikir DNA E. coli alami menghasilkan asam amino meskipun memiliki DNA alien dalam campuran. Tapi Floyd Romesberg, kepala laboratorium penelitian di Scripps di mana pekerjaan sedang dilakukan, membantah bahwa protein hijau yang menyala adalah bukti bahwa E.coli menggunakan basis X dan Y untuk menghasilkan asam amino yang tidak alami. Callaway menunjukkan bahwa para kritikus lain berpikir cara agar basis X dan Y menempel pada metode lain — metode yang mirip dengan cara gemuk mengumpul bersama — tidak cukup stabil untuk jenis sistem ini untuk tumbuh lebih kompleks.
Bahkan jika metode khusus ini tidak mengarah pada revolusi perancang obat, percobaan meningkatkan kemungkinan bahwa mungkin ada bentuk kehidupan alternatif berdasarkan pada sistem serupa DNA yang serupa. "Ini menunjukkan bahwa jika kehidupan berevolusi di tempat lain, itu mungkin dilakukan dengan menggunakan molekul yang sangat berbeda atau kekuatan yang berbeda, " Romesberg mengatakan kepada Antonio Regalado di MIT Technology Review. "Kehidupan seperti yang kita tahu itu mungkin bukan satu-satunya solusi, dan mungkin bukan yang terbaik."
