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Científicos “fabrican” una célula con más de la mitad de ADN sintético

Científicos logran crear una célula de levadura con más de la mitad de su genoma artificial, un hito en biología sintética.


Un grupo de científicos del Reino Unido y EE. UU. ha conseguido fusionar más de siete cromosomas sintéticos, creados en laboratorio, en una única célula de levadura de cerveza (Saccharomyces cerevisiae). En otras palabras, nos encontramos frente a la primera célula eucariota con membrana y núcleo, donde más de la mitad de su genoma ha sido construido de manera artificial. Sin embargo, esta célula no era completamente sintética ni artificial.


Para conseguirlo, se usó Saccharomyces cerevisiae, un organismo usado por el hombre desde hace miles de años. Esto lo hace un modelo ideal, ya que conocemos perfectamente el genoma de este organismo. Se sintetizaron 16 cromosomas, que son la forma compactada de ADN, y se insertaron en un núcleo de levadura viva.


 


La técnica detrás de la investigación



Antes de la inserción, se realizó una depuración de segmentos de ADN considerados prescindibles, junto con la adición de nuevos fragmentos de ADN para marcar claramente los genes artificiales. Posteriormente, se empleó un algoritmo para reorganizar la disposición de los genes dentro de los cromosomas. Todo esto es como jugar a ser la naturaleza, pero con un truco: hay que convencerla de que nuestras manos son dignas de confianza para que la célula pueda copiarse sin problemas.




Para estabilizar el genoma, se llevó a cabo la eliminación de numerosos genes de un tipo específico de ARN, cuya presencia se conservó en un cromosoma artificial recién creado. Este nuevo cromosoma, conocido como neocromosoma de ARNt, representa un hito al ser completamente sintético, algo inexistente en la naturaleza. Este audaz paso tuvo éxito: la célula no solo sobrevivió, sino que inició el proceso de replicación. Un logro fascinante en el mundo de la genética celular.




 

Una célula con la mitad de su genoma artificial replicándose con normalidad


Esto marca un hito al desarrollar por primera vez una célula eucariota con más del 50% de su ADN de origen sintético, capaz de sobrevivir y replicarse de manera similar a las cepas de levadura naturales. Aunque previamente se han logrado sintetizar genomas de bacterias y virus, esta sería la primera vez que se logra un genoma eucariota completamente sintético. La inclusión del neocromosoma en su genoma convierte a esta nueva cepa de levadura en una entidad genéticamente distinta de su contraparte natural.


“Decidimos que era importante producir algo que estuviera muy modificado a partir del diseño de la naturaleza. Nuestro objetivo general era construir una levadura que pueda enseñarnos una nueva biología” añade el colíder del consorcio Jef Boeke, Biólogo de NYU Langone Health.

La reescritura de un genoma de levadura desde cero podría dar lugar a una cepa más resistente, con mayor velocidad, mayor tolerancia a condiciones adversas y un rendimiento superior.


 


Un paso más para la aún lejana creación de vida sintética


Producir levadura semiartificial representa un avance significativo hacia la vida sintética, pero no equivale a la creación de vida artificial. A lo largo de los años, diversos equipos científicos han abordado este camino, siendo el destacado en 2010 el Instituto de John Craig Venter, que presentó la primera célula autorreplicante con un genoma enteramente sintético. Sin embargo, aquella célula era muy diferente de la actual, la cual es eucariota, similar a las células de los animales, por ejemplo.



Células básicas replicantes presentadas como artificiales en 2010.

A pesar de la búsqueda para reconstruir la vida paso a paso, aún no hemos logrado crear una célula artificial desde cero. El sintetizar una parte importante del genoma y su inserción en células existentes es un logro notable, pero no representa la generación de vida artificial.




Escrito por Irene Rodríguez

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