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CIENCIA Y TECNOLOGíA


Crean un organismo semisintético capaz de crear moléculas artificiales



Muy Interesante / California / Viernes 1 de diciembre del 2017

Un nuevo paso en la biología sintética. Un equipo de científicos del Instituto de Investigación Scripps, en La Jolla, California (EE.UU.) ha presentado uno de los organismos parcialmente sintéticos más avanzados hasta la fecha. Concretamente, los expertos han ampliado los componentes básicos del ADN para crear un organismo semisintético estable, incorporando dos nucleótidos (constituyente básico del ADN) artificiales a una bacteria y que esta haya sido capaz de leerlos para fabricar proteínas también artificiales, como si de moléculas naturales se tratara. Este hito científico ha sido publicado en la revista Nature.

Ya conocemos que el ADN de los seres vivos consiste en ajustes de cuatro nucleótidos básicos; sin embargo, esta nueva forma de vida utiliza seis, lo que convierte al organismo en un ser muy interesante. Está hecho de las mismas nucleobases regulares que todos nosotros: adenina (A), citosina (C), guanina (G) y timina ( T), pero también posee dos nucleótidos antinaturales, lo que le aporta dos letras adicionales, X e Y, para formar sus pares de bases de ADN.

Ya en 2014, este mismo equipo de investigadores logró incorporar este tipo de pares de bases de ADN sintético a una forma modificada de la bacteria E. coli, creando el primer organismo vivo con letras adicionales en su alfabeto de ADN, que hipotéticamente podría permitir nuevos tipos de procesos biológicos. El fallo es que no era estable. El organismo semisintético no podía mantener sus nucleótidos antinaturales indefinidamente durante la división celular.

Y como dice el investigador principal del trabajo Floyd Romesberg, "Tu genoma tiene que ser estable para la escala de tu vida. Si el organismo semisintético va a ser realmente un organismo, tiene que ser capaz de mantener de forma estable esa información".

Como solución, el equipo ideó una forma para que el organismo semisintético se aferrase con éxito a su par de bases X e Y sintéticas, gracias a un nuevo transportador de nucleótidos que permite una mejor replicación del ADN, una molécula Y optimizada y un sistema de ingeniería refinado; todo ello usando la tecnología de CRISPR-Cas9 (utilizada para editar o corregir el genoma de cualquier célula).

El organismo base: una cepa de la especie Escherichia coli

El resultado, fue el primer organismo estable formado utilizando el código genético expandido de 6 letras. Ahora, en el nuevo estudio, el equipo anuncia mejoras adicionales a este tipo de estabilidad molecular, con una bacteria semisintética que puede transcribir y traducir sus nucleótidos X e Y sintéticos con la misma eficacia que con los naturales.

Gracias a un nuevo proceso de transcripción, el microbio puede sintetizar proteínas que contienen los aminoácidos no básicos (los aminoácidos constituyen el componente básico de las proteínas), y el proceso podría arrojar luz sobre nuevas formas de replicar moléculas con menos dependencia de los enlaces de hidrógeno. Y es que, en vez de un alfabeto de 20 letras (los aminoácidos), ahora podrá haber muchas más letras.

"Es probable que este organismo semisintético sea solo el primero de una nueva forma de vida semisintética que puede acceder a una amplia gama de formas y funciones que no están disponibles para los organismos naturales", explican los autores.








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