El monte Everest de la biología sintética

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La biología sintética es una disciplina emergente que aplica los principios de la ingeniería a los seres vivos. Su objetivo es manipular células de manera racional para conseguir objetivos concretos. En los últimos cinco años ha logrado avances espectaculares, como la síntesis artificial del genoma completo de una bacteria y varios virus. Recientemente se ha consegido dar otro paso.

Científicos de varias universidades europeas y americanas encabezadas por Jeff Boeke de la Universidad de New York han fabricado en laboratorio el primer cromasoma completo de una célula con núcleo como la levadura Saccharomyces cerevesiae, un hongo unicelular que se emplea para fabricar cerveza y otras bebidas fermentadas, pan y biocambustible. Es un habitual en todos los centros de investigación.

Boeke empezó este proyecto hace siete años junto la universidad Johns Hopkins de Baltimore, enrolando a 60 estudiantes universitarios en un proyecto llamado Build a genome (construye un genoma). Las técnicas para sintetizar DNA han mejorado mucho en la última década, pero suelen producir tramos bastante cortos. Los estudiantes se ocuparon de ir pegando esos tramos hasta lograr el cromosoma final.

El cromosoma sintetizado, el cromosoma SynIII, cumple con las mismas funciones que uno natural y no interfiere en la vida normal del Saccharomyces cerevesiae. Este, el cromosoma sintetizado, es una versión del cromosoma 3 (316.667 pares de bases) de la levadura que tiene 273.871 pares de bases como consecuencia de las más de 500 alteraciones que los científicos han introducido en él. Se ha eliminado muchos tramos de DNA repetitivo que no tiene función alguna, ya estén esituados entre genes (secuencias itergenéticas) o dentro de un gen (intrones), y los transposones o genes que saltan de una posición a otra en el genoma de todos los organismos eucariotas. También se ha añadido muchos tramos de DNA.

El objetivo de la sintesi el práctica. Una de las aplicaciones que resaltan los autores es la mejora en la manufactura de medicinas como la artemisina para la malaria o la vacuna para la hepatitis B. Como la mayoría de los antibióticos provienen de hongos, y la levadura es uno de ellos, también cabe predecir avances en el diseño y producción de estos medicamentos. A más a largo plazo, las levaduras sintéticas podrían facilitar la síntesis de medicamentos anticancerosos como el Taxol, cuya vía de síntesis es tan complicada e implica a tantos genes que supone un formidable escollo para las tecnologías convencionales.

En un área industrial, esta tecnología, servirá para desarrollar biocombustibles más eficaces que los actuales, entre ellos alcoholes como el butanol, y también diésel de origen biológico.

Los intentos de repetir la hazaña con los otros 15 cromosomas de la levadura ya están en proyecto, y forman parte de un programa internacional llamado Sc 2.0 que implica a científicos de Estados Unidos, China, Australia, Singapur y el Reino Unido. El objetivo de proyecto es construir un genoma completo de levadura, o el primer organismo complejo sintetizado en el tubo de ensayo.

Fuente: Science. / HEBER LONGÁS / EL PAÍS

Fuente: Science. / HEBER LONGÁS / EL PAÍS

Fuentes:

 

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