lunes, 8 de abril de 2019

Una máquina crea el genoma de un ser vivo artificial

Científicos del Instituto Tecnológico de Zurich han creado un algoritmo que abarata y hace más sencilla la síntesis química de genomas completos. Esto servirá para crear genomas con los genes indispensables para que microbios artificiales cumplan tareas concretas, como fabricar medicamentos, hormonas o degradar productos contaminantes.

En 2010 el equipo de investigadores del científico multimillonario Craig Venter logró crear la primera forma de vida con un genoma sintético. Dentro de este ADN los científicos introdujeron varias frases y direcciones de correo electrónico junto a todo lo necesario para la vida de una bacteria. En 2016, Venter sintetizó un genoma con la cantidad indispensable de genes y lo introdujo en una célula preexistente, una pequeña y simple bacteria, con lo que logró crear una forma de vida artificial mínima.
 El objetivo de ambas investigaciones, es diseñar genomas a medida. La idea es introducirlos en las células para que estas actúen como «chasis» en los que montar herramientas específicas. Con esto se puede lograr que los microorganismos trabajen como obreros incansables, fabricando medicamentos, hormonas y combustibles o degradando sustancias contaminantes, por ejemplo.

La vida artificial y la domesticación del ADN serán revolucionarias, pero todavía no son posibles. Uno de los motivos es porque desconocemos la genética de los seres vivos, también es porque producir genomas completos, a medida, resulta caro y complejo.
Pero hace muy poco, un estudio ha dado un paso adelante en la simplificación del proceso. Investigadores de Suiza, han creado un genoma artificial con ayuda de un algoritmo informático capaz de modificar las secuencias de forma automática para facilitar la fabricación de todos estos genes. Este algoritmo evita problemas estructurales y hace la síntesis química del material genético mucho más sencilla y barata.

En concreto, los investigadores han creado un genoma artificial mínimo partiendo del ADN de Caulobacter crescentus, una bacteria inocua para el ser humano que vive en ecosistemas acuáticos de agua dulce. Partiendo de lo que se sabe sobre este organismo, se usa como modelo de trabajo en el laboratorio, diseñaron un genoma reducido con solo 680 genes, cuando este microbio tiene 4.000 (en comparación, el humano tiene 20.000). De estos, han averiguado que 580 son funcionales. El algoritmo modificó la sexta parte de las 800.000 «letras» que componen el ADN de este organismo artificial, y el proceso de síntesis requirió el ensamblaje de 236 segmentos de material genético.

Los autores han resaltado que esta tecnología permite aprender mucho sobre la biología básica de estos seres vivos, «tapando huecos en el conocimiento previo». Y, sobre todo, creen que pronto podrán producir bacterias funcionales con el genoma fabricado, y que podrán exportar esta técnica a otros microbios para todo tipo de aplicaciones.

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