- El primer organismo semisintético estable produce una proteína fluorescente parcialmente artificial.
- Según describen en Nature, los investigadores han utilizado una bacteria con dos letras extra en su ADN que no existían en la naturaleza.
Científicos del Instituto de Investigación Scripps de California (Estados Unidos) han utilizado el primer organismo semisintético estable creado en la historia para producir proteínas que no existían en la naturaleza. El equipo dirigido por Floyd Romesberg ha logrado hackear una bacteria que cuenta con dos bases o letras adicionales en su ADN, según explican en un artículo publicado en la revista Nature. El avance nos acerca un poco más hacia la posibilidad de crear vida artificial en el laboratorio, lo que permitiría mejorar el desarrollo de nuevos fármacos o biocombustibles.
El primer organismo semisintético con dos letras extra en su ADN ha servido para crear proteínas parcialmente artificiales
El microorganismo utilizado pertenece a la especie Escherichia coli y es exactamente igual que cualquier bacteria de este tipo en la naturaleza, con la salvedad de que cuenta con seis letras en su ADN. Los organismos vivos habitualmente presentan cuatro bases en su genoma (adenina, citosina, timina y guanina), pero el grupo de Romesberg consiguió hace tres años desarrollar un microbio semisintético estable con dos letras adicionales, según dieron a conocer por aquel entonces en un estudio publicado también en la revista Nature.
En la naturaleza, los seres vivos son capaces de leer las combinaciones de cuatro bases en el ADN para producir primero una segunda molécula, llamada ARN, a partir de la cual se generan proteínas. Este flujo de expresión génica ha sido alterado en el primer organismo semisintético de la historia, en el que los científicos de California han conseguido hackear la maquinaria de lectura para fabricar la proteína fluorescente verde (GFP, por sus siglas en inglés) con elementos sintéticos. Tal y como explican en su trabajo en Nature, los investigadores han demostrado que es posible incluir unas bases extra en el código genético para posteriormente interpretar de forma correcta esas letras artificiales.
La vida artificial, un poco más cerca
"Es un trabajo impresionante", asegura a Hipertextual Víctor de Lorenzo, uno de los expertos más relevantes en el campo de la biología sintética. El investigador del Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC) explica que el equipo de Floyd Romesberg ha conseguido poner unas bases más en el código genético para posteriormente adaptar la maquinaria de lectura del ADN. El objetivo es que la propia bacteria semisintética pueda interpretar esas letras nuevas y las transcriba a ARN y luego las traduzca a proteínas. "En cada paso hay elementos extraños", comenta de Lorenzo, que destaca que los científicos inciden sobre los tres puntos del flujo de expresión génica.
Es la primera vez que se logra desarrollar proteínas artificiales interviniendo en todos los puntos del flujo de la expresión génica
"La gracia es que han adaptado las nuevas letras [en el ADN] para codificar aminoácidos artificiales, con lo que al final logran una proteína parcialmente artificial", dice al otro lado del teléfono. De Lorenzo destaca que es la primera vez que se llevan las bases extra del código genético hasta una proteína real nueva. Anteriores investigaciones sí habían logrado producir moléculas proteicas que no existen en la naturaleza; sin embargo, la diferencia es que las aproximaciones pasadas no actuaban sobre el propio ADN, sino sobre la 'máquina de interpretación' de las células. Ahora no han tenido que reasignar los codones de parada como se hacía antaño, sino que han desarrollado letras extra en el ADN para dar lugar a proteínas parcialmente sintéticas.
Crédito: Bill Kiosses/The Scripps Research Institute.
"Esto es un primer paso", prosigue Víctor de Lorenzo, que apunta que la investigación podría intentar en el futuro crear ácidos nucleicos con las cuatro letras sintéticas, que no tengan nada que ver con el ADN que se encuentra de forma natural en los seres vivos. En el caso de que se cambiara por completo la composición química de la molécula que porta la información genética se abriría la puerta a ir un paso mucho más allá. Hablaríamos de "una intervención humana muy considerable para hacer cosas que la evolución no ha inventado nunca", en palabras del científico del Centro Nacional de Biotecnología.
Este tipo de intervenciones nos permitirán hacer cosas "que la evolución no ha inventado nunca", explica Víctor de Lorenzo
Este tipo de organismos sintéticos, bastante alejados de la Bioquímica y la Genética molecular tradicionales, nos permitirían contar con una mayor seguridad en el hipotético caso de que los microorganismos fueran liberados al medio ambiente. Según de Lorenzo, estas futuribles formas de vida nos ayudarían a generar una certeza de contención, es decir, contar con una seguridad absoluta de que ese organismo, en el caso de escaparse de forma hipotética al medio ambiente, no podría interaccionar con los seres vivos que se encuentran en el medio natural. Es como si te cruzas con un libro en chino, que al no saber leerlo ni interpretarlo, no provocaría ningún problema sea cual sea el mensaje que contuviera, comenta el experto a Hipertextual. Un paso más que podría incrementar la aceptación de la biología sintética en la sociedad, una disciplina que sin duda cuenta con un futuro prometedor.
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