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La Crónica de Hoy
8 de abril de 2014
Redacción

Academia

Científicos del Instituto de Investigación Scripps, en La Jolla, California, han desarrollado una bacteria con un material genético “extra”, que lo convierte en el primer organismo vivo semi-sintético capaz de realizar sus funciones y reproducirse con normalidad.

Este organismo tiene en su ADN un par de “letras”, o bases, que se unen a las bases nitrogenadas adenina (A), timina (T), guanina (G) y citosina (C) que componen la secuencia del material genético de los seres vivos. Estas dos nuevas letras d5SICS y dNaM no existen en la naturaleza y fueron creadas por los científicos del Departamento de Química del instituto.

De acuerdo con los científicos, las células de esta bacteria única pueden replicar las bases de ADN no naturales más o menos normal, por el tiempo que se suministran los bloques moleculares.

“La vida en la Tierra en toda su diversidad es codificada por dos pares de bases de ADN, AT y CG, y lo que hemos hecho es un organismo que contiene de manera estable estos dos más un tercer par antinatural de bases”, señala Floyd E. Romesberg, investigador que encabezó el estudio, cuyos resultados aparecen en la última edición de la revista Nature. “Esto demuestra que otras soluciones para almacenar información son posibles y, por su puesto, nos acerca a una expansión de la biología del ADN, lo que tendrá muchas aplicaciones excitantes, desde nuevas medicinas hasta nuevos tipos de nanotecnología”.

En este estudio, el equipo sintetizó un tramo de ADN circular conocido como plásmido y lo insertó en células de la bacteria común E. coli, una de las bacterias preferidas por los científicos para manipular por su sencillez. El ADN plásmido contenía pares de bases naturales de AT y CG junto las moléculas d5SICS y DNAM. El objetivo era conseguir que las células de E. coli replicaran este ADN semi-sintético lo más normalmente posible.

MÁS “PALABRAS”. Al igual que el lenguaje se basa en una secuencia de letras cuyo orden da forma a las palabras, la vida también tiene su propio alfabeto genético. El alfabeto del ADN y de todas las formas de vida conocidas se escribe solo con cuatro “letras” (A, T, G, C) combinadas en dos pares de bases (A-T y C-G) y su secuencia o combinación determina su significado, es decir la función de las proteínas y los genes.

La incorporación de las bases sintéticas permite a la célula de la bacteria aumentar la cantidad de aminoácidos que puede fabricar de 20 con el ADN natural a 172 en la nueva célula semi-sintética.

“Es como si tratas de escribir un libro con tan solo cuatro letras. Si usas más letras podrás inventar nuevas palabras, encontrar nuevas formas de usarlas y serás capaz de contar historias más interesantes”, refiere Romesberg.

Para los expertos en Biología Sintética las posibilidades de cara al futuro son enormes. De acuerdo con el científico, un organismo semi-sintético permite incluir más información en el ADN de la que es posible almacenar con los sistemas naturales. “Usando sólo un par de bases más en el ADN podemos obtener más aminoácidos de los que probablemente podemos utilizar”.

Esto limita ya de alguna forma la cantidad de nuevas letras genéticas que se pueden incorporar a un organismo, pero existe la posibilidad de crear organismos con genomas totalmente sintéticos. Pero “esto nunca va a ocurrir”, puntualiza en Nature Romesberg.

Ross Thyler y Jared Ellefson, del Centro de Sistemas y Biología Sintética de la Universidad de Texas en Austin (EU), destacan las posibilidades futuras de esta técnica en un artículo que acompaña a la investigación. “El hallazgo de Watson y Crick del apareamiento de las bases en el ADN ofreció un mecanismo para la genética, pero ahora la genética ofrece inexorablemente un mecanismo para una mayor diversidad biológica, y también el potencial para construir un mejor futuro biológico”.

Declaración de la Red Mundial de Academias de Ciencias

La Red Mundial de Academias de Ciencias (IAP), que agrupa a 106 academias de ciencias de todo el mundo, entre ellas la Academia Mexicana de Ciencias, emitió ayer una declaración sobre “El Potencial Global de la Biología Sintética: Oportunidades Científicas y Buen Gobierno”.

En el comunicado de la IAP, se destacan las diferentes áreas en las que los investigadores están trabajando actualmente con la biología sintética, como la producción de fármacos menos costosos y otros productos químicos de alto valor, y los biocombustibles de próxima generación. En un futuro próximo, la biología sintética probablemente encontrará también aplicaciones en la biomedicina, la agricultura, el mejoramiento de la tierra y el saneamiento del agua, biosensores, nuevos materiales, nano-máquinas, e incluso en los nuevos enfoques para el procesamiento de la información.

La biología sintética se define como el diseño deliberado y construcción de los sistemas biológicos y bioquímicos para realizar funciones nuevas o mejoradas. Se basa en una amplia gama de disciplinas y metodologías para diseñar moléculas, construir circuitos genéticos y ensamblar organismos simples. De hecho, algunos grupos científicos han demostrado recientemente la posibilidad de “construcción” de un cromosoma de levadura que se mantiene viable en células que crecen y se dividen. (Nature, 7 de marzo de 2014).

“El pronunciamiento de la IAP se basa en el trabajo de las academias integrantes de la organización y redes regionales como la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos, y el Consejo Consultivo de las Academias de Ciencias Europeas (EASAC)”, dijo el co-presidente de la IAP Volker ter Meulen . “Las academias han explorado los aspectos de la bioseguridad y otros temas relativos a la contribución que la biología sintética puede hacer en la consecución de objetivos sociales como en los ámbitos de la salud humana o la seguridad alimentaria y energética. También hemos identificado los retos técnicos que deben superarse para desarrollar este campo del conocimiento, así como los aspectos que podría impedir el desarrollo del potencial de la biología sintética”, señaló.

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