Crean la primera célula controlada por un genoma sintético

Figure 1Científicos del Instituto J. Craig Venter de EEUU han conseguido que un genoma sintético, creado por ellos mismos mediante síntesis química, controle las funciones de una célula bacteriana. Los investigadores han sustituido el genoma de la bacteria Mycoplasma capricolum por otro sintético con la secuencia del de la especie Mycoplasma mycoides, de tal forma que la primera ha empezado a actuar y auto-replicarse como la segunda. Este avance puede ayudar a resolver problemas energéticos y medioambientales.

“Hemos creado una ‘célula sintética’, ya que está controlada por un genoma ensamblado con fragmentos de ADN sintetizados químicamente”, explica a SINC Daniel Gibson, investigador del Instituto J. Craig Venter de EE UU. Los científicos de esta fundación presentan hoy en la revista Science a la bacteria ‘Mycoplasma mycoides JCVI-syn1.0’, la primera célula controlada por un genoma sintético.

El equipo ya había conseguido, por un lado, sintetizar y copiar químicamente un genoma bacteriano, y por otro, trasplantar el genoma de una bacteria a otra. Lo que han logrado ahora es juntar los dos métodos: primero sintetizar el genoma del microorganismo Mycoplasma mycoides y después trasplantarlo a Mycoplasma capricolum, al que se le extrae el suyo.

El nuevo genoma logró “arrancar” o activar la célula receptora para que produjera proteínas y se auto-replicara como M. mycoides. Surgió así Mycoplasma mycoides JCVI-syn1.0, “que no se puede considerar una nueva especie o subespecie porque es muy similar a la natural”, subraya Gibson. “Como el software del ADN construye su propio hardware, esperamos que las propiedades de las células controladas por el genoma sintético sean las mismas que las que habría si toda la célula se hubiera producido sintéticamente”.

El genoma sintético es una copia del original salvo en 14 genes. El investigador explica que dos se desorganizaron durante el proceso, “pero los otros doce se eliminaron o alteraron intencionadamente, diez de ellos para formar cuatro secuencias que actúan como ‘marcas de agua’ para diferenciar el genoma sintético del natural, y que reemplazan a genes que sabíamos que no eran esenciales para la viabilidad”.

Los científicos se refieren a la célula resultante como ‘sintética’, pero en realidad sólo es sintético el genoma. Gilbson aclara que, aunque el citoplasma de la célula receptora no es sintético, “después de trasplantarla y replicarla en una placa para formar una colonia, la progenie no contendrá ninguna de las proteínas que estaban presentes en la célula receptora original”.

Aplicaciones energéticas y medioambientales

De momento los científicos han tomado como modelo el genoma de M. mycoides, pero en el futuro les gustaría diseñar otros más originales y crear bacterias capaces de realizar tareas específicas para ayudar a resolver problemas como los energéticos, con la producción de combustible, o los medioambientales, mediante microorganismos que limpien ambientes contaminados.

“Hemos aprendido mucho con esta prueba de experimento conceptual y ahora estamos listos para construir diferentes organismos”, señala Gibson. “Por ejemplo, nos gustaría utilizar la información de secuenciación disponible y crear células que puedan producir energía, productos farmacéuticos, compuestos industriales, o que permitan secuestrar el dióxido de carbono”.

Los investigadores también confían en que el método desarrollado ayude a comprender mejor los mecanismos básicos que dirigen toda la vida. “Ya hemos empezado a trabajar con el objetivo final de sintetizar una célula mínima, con sólo la maquinaria necesaria para llevar una vida independiente”, destaca el científico.

“Ahora que somos capaces de sintetizar una célula de un genoma sintético, podemos probar su funcionalidad. Podemos ir reduciendo el genoma sintético y repetir los experimentos en los trasplantes hasta que ya no se puedan eliminar más genes, y el genoma quede tan pequeño como sea posible. Esto nos ayudará a comprender la función de cada gen en una célula y qué ADN se requiere para sostener la forma de vida más simple”, continúa.

En el estudio se apunta que si los métodos descritos se pueden generalizar, “el diseño, la síntesis, el ensamblaje y el trasplante de cromosomas sintéticos ya no será un obstáculo para el progreso de la biología sintética”, y se prevé que los costes de los procedimientos serán cada vez más baratos y automáticos.

Implicaciones éticas

Los autores también hacen referencia en la publicación a las implicaciones éticas de este avance en biología: “Las discusiones éticas relativas a la síntesis de vida las tenemos desde las primera etapas del estudio. Según se vayan extendiendo las aplicaciones de la genómica sintética, anticipamos que este trabajo continuará planteando asuntos filosóficos con implicaciones sociales y éticas. Animamos al dialogo continuo”.

“Cualquier nueva área de la ciencia o la tecnología se puede emplear con fines positivos (en el caso de la genómica sintética: nuevos biocombustibles, nuevas vacunas y medicamentos, agua potable…) o pueden ser utilizados de una manera negativa”, plantea Gibson.

“Desde el primer día del programa de investigación para crear la célula sintética, hace ya casi 15 años, hemos trabajado duro para establecer un diálogo con especialistas en bioética, los gobiernos de EE UU y de otros países, miembros del Congreso, educadores, estudiantes y los medios de comunicación. Esta área de la ciencia se ha analizado en detalle y creemos que tiene un gran potencial para el bien de la sociedad si se usa con prudencia. Tenemos la intención de ser líderes en hacer esto una realidad”, concluye.


Referencia bibliográfica:
Daniel G. Gibson, John I. Glass, Carole Lartigue, Vladimir N. Noskov, Ray-Yuan Chuang, Mikkel A. Algire, Gwynedd A. Benders, Michael G. Montague, Li Ma, Monzia M. Moodie, Chuck Merryman, Sanjay Vashee, Radha Krishnakumar, Nacyra Assad-Garcia, Cynthia Andrews-Pfannkoch, Evgeniya A. Denisova, Lei Young, Zhi-Qing Qi, Thomas H. Segall-Shapiro, Christopher H. Calvey, Prashanth P. Parmar, Clyde A. Hutchison III, Hamilton O. Smith, J. Craig Venter. “Creation of a Bacterial Cell Controlled by a Chemically Synthesized Genome”. Science, 21 de mayo de 2010.


Fecha Original: 20 de mayo de 2010
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Comments (17)

  1. “que no se puede considerar una nueva especie o subespecie porque es muy similar a la natural”

    Pero vamos, sin duda la genetica da para un par de millones de puestos de I+D

  2. Impresionante, voy a enlazar tu artículo en un post para extender la noticia. La verdad es que da un poco de miedo todo esto. Saludos

  3. Francisco Ruiz V.

    en algún momento futuro se podrá hacer en seres mas complejos… luego será cuestión de tiempo para que se vuelva práctica común (¿recuerdan Gattaca?), aunque por tabú o por ética, estoy seguro, no nos tocará verlo…

    FRV

  4. Entiendo la importancia de esto. Pero, ¿esta es la salvacion para problemas como el CO2, bertidos de crudo y demas?
    Porque si esta tan claro, abria que empezar a meter millones en ese I+D

  5. awefawef

    No entiendo. ¿Que tiene de nuevo esto? ¿No llevan años modificando geneticamente ratones? Mi no entender.

    • Jenas

      La diferencia es que cuando modifican ratones cogen ADN ya existente, bien el del propio ratón, bien el de otra especie o individuo del que se quiere extraer el gen. Aquí el logro está en que el ADN no se ha “arrancado” o duplicado de otro individuo, sino que es totalmente artificial. Sería algo así como la diferencia entre un trasplante (lo de los ratones) y ser totalmente artificial pero de material orgánico (la nueva célula).

      • Nusesabe

        Pues ahi pone que solo se han modificado 14 genes, de los cuales 2 han sido por accidente, es decir, que eso de “totalmente artificial” no se de donde lo sacais…

        • Alfonso

          No es que el genoma sea artificial. En el propio artículo dice que es casi exactamente igual al de esa otra bacteria que dicen ahí, pero que la diferencia es que ese genoma fue sintetizado completamente en el laboratorio, no se lo sacaron a una célula y se lo transplantaron a otra. No es algo artificial, pero al crearlo los cientificos en el laboratorio es como si lo fuera, aunque el producto final sea casi igual al natural.

  6. Rego

    Sencillamente genial… !!!!!

    Estoy mudo…

    Como escribía François Jacob en su “Lógica De Lo Viviente” (1970-72)

    “¿Ven ustedes este huevo?
    Es con él que se derriban
    todas las escuelas de teología
    y todos los templos de la tierra”

    DIDEROT
    Diálogo con d’Alembert

  7. [...] Os recomiendo leer el artículo explicativo del  estupendo blog Ciencia Kanija [...]

  8. Creando «vida» artificial…

    Un post muy interesante :) dejo un Trackback a un post relacionado…

  9. Jurl

    Dice el otro que la psicología no es una ciencia… al paso que van la genética es lo que se va a desprestigiar de tal manera que van a tener que cambiarle el nombre xDD. El señor Craig Venter es otro personaje, ya se autocorrigió cientos de veces en los últimos años, no es que tenga intereses económicos en el tema, es que va directamente a bolsa, esta noticia está más adulterada que poco, y veo que ninguno aprende de cierto surcoreano famoso. Pues nada, a ponerse cómodo y atentos a los sopapos. En general soy reacio a confundir ciencia y tecnología, pero esto es ya directamente circo, tanto del mediático cuanto del financiero.

    Pero nada, aun vende la idea de que le vamos a ganar la partida a la Naturaleza jugando en su casa xD.

  10. awefawef y nusesabe
    la verdad es que no es nada del otro mundo, el mérito es que sintetizaron todo el cromosoma químicamente, sin usar otro como molde, algo muy bueno si se quiere aparecer el libro de los guines pero poco trascendente desde el punto de vista de responder preguntas

    PD:felicitaciones mucho mejor tratado que en los medios e incluso otros blogs (ej alt1040)

  11. cynthia chena

    es un enorme pequeño paso de la ciencia ,se que es grandioso para buscar solucion a algunas enfermedades pero tambien es muy peligroso,,,,, mas aun en manos de quien ambiciona poder…………..la ciencia supera la fantasia jamas pense que eso del exterminador pudiera llegar a ser casi si ya no es realidad………….cuando lei un articulo sobre las ratas manejadas por cerebro artificial con mensajes atraves del blutu me espante …. pero ahora estoi mas que espantada .y feliz tal vez espero que sea usada para sanar ciertos males hasta hoy irreversibles

  12. [...] Crean la primera célula controlada por un genoma sintético [...]

  13. [...] biólogo, que estableció en el Instituto J. Craig Venter que creó el primer organismo sintético del mundo a principios de año, dijo al público el 30 de octubre, que la exploración espacial humana podría beneficiarse de [...]

  14. Pero hombre Buford, con lo interesante que es el tema expuesto, sólo se te ocurre hablar de lo lento que va tu ordenardor?

    De vez en cuando pasan cosas así pero, dinos algo del Trabajo arriba expuesto, será de más interés para los visitantes.

    SAludos.

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