Revelan el Instituto J. Craig Venter y otros centros de investigación

Ya se conocen los elementos mínimos indispensables para lograr que un microorganismo se reproduzca, gracias a las investigaciones del científico y empresario J. Craig Venter y de otros 22 científicos del Instituto J. Craig Venter, la Universidad de California en San Diego, el Instituto Estadounidense de Normas y Tecnología y la empresa Synthetic Genomics.

Este esfuerzo es parte del trabajo de Venter por crear vida artificial, no con la idea de dominar el mundo, sino con fines benéficos como la producción de combustibles, la fabricación de medicamentos, combatir el cambio climático y muchas otras aplicaciones.

No es vida artificial pero se acerca a esa meta

En realidad no se trata de la creación de vida artificial, si acaso, puede decirse que se ha creado el armazón sobre el que podrá crearse en el futuro vida artificial. Pero Venter, en su papel empresarial, ha defendido su investigación de una forma espectacular: “Es el primer organismo sintético que se ha fabricado jamás y lo afirmamos porque se deriva de un cromosoma totalmente artificial, fabricado con cuatro botellas de sustancias químicas en un sintetizador que arrancó con la información de una computadora”.

En su analogía informática, el investigador —quien también desempeñó un papel importante en el desciframiento del genoma humano— ha sentenciado: “Si nuestro código genético y los cromosomas son los programas fundamentales de nuestro sistema operativo, hemos reproducido en el laboratorio el sistema operativo humano. Sólo nos queda ponerlo en marcha”.

Esa afirmación choca con su aportación, importante, pero no definitiva. Con base en la producción sintética del genoma de la bacteria Mycoplasma genitalium, que logró en 2010, a la que Venter y colaboradores llamaron Mycoplasma laboratorium, logró crear un genoma sintético.

Los investigadores informaron en su trabajo Design and synthesis of a minimal bacterial genoma, publicado el 25 de marzo pasado en la revista Science, que lograron crear la bacteria JCVI-syn3.0, la cual posee únicamente los genes esenciales para crecer y multiplicarse. Pero esa nueva bacteria en realidad es un híbrido de cromosoma sintético y célula natural.

Los investigadores eligieron las bacterias del género Mycoplasma para sus experimentos porque tienen los genomas más pequeños que cualquier otro organismo. Así que, a partir de sus trabajos con la bacteria Mycoplasma laboratorium, trataron de identificar el mínimo número de genes que requiere para vivir, pero como su reproducción es muy lenta, optaron por la Mycoplasma mycoides, de la que crearon la Mycoplasma mycoides JCVI-syn1.0, con la misma técnica que la anterior.

El esqueleto de la vida

En esa bacteria, los investigadores probaron uno a uno los 901 genes, hasta identificar los esenciales para que la bacteria crezca y se reproduzca. Con un método laborioso, introdujeron al genoma de la micoplasma unos genes llamados transposones o “saltarines”, que llegan al azar a algún lugar y desactivan al gen que allí encuentran. Si la bacteria podía seguirse reproduciendo, entonces eliminaban ese gen, si no era así, lo reintroducían y continuaban probando la supresión de genes. Al final, se quedaron con 473, es decir se eliminaron 428 que, aparentemente, no son esenciales para preservar la vida de la bacteria.

Posteriormente, integraron el genoma sintético a una levadura para obtener muchas copias, volvieron a aislar esos genomas y los trasplantaron a una célula desprovista de ADN (ácido desoxirribonucleico) de otra bacteria, la Mycoplasma capricolum, que actuó como recipiente. Allí, el genoma sintético se activó para crear una nueva célula, la JCVI-syn3.0, una nueva bacteria pero que es un híbrido del genoma sintético y la célula de la Mycoplasma capricolum.

Esta hazaña abrió nuevas incógnitas, porque si bien es cierto que los 473 genes son fundamentales para la vida de la nueva bacteria, también lo es que se desconoce la función de 149, lo único que se sabe es que si se elimina alguno de esos 149 genes la célula muere.

Clyde A Hutchison III, autor principal del artículo de Science, ha planteado: “Queremos obtener una célula en la que la función de cada gen sea conocida. Si entendemos para qué sirve cada gen, sería posible construir un modelo computacional de la célula que prediga su comportamiento en ambientes cambiantes o cuando se le añaden nuevos genes”.

Esta hazaña, como se advierte, es importante porque se ha obtenido el genoma mínimo de una bacteria, es decir la mínima cantidad de genes que se requieren para la vida.

Pero lo hecho hasta ahora es el reemplazo del ADN de una célula por el genoma sintético. No es vida artificial, pero sí un importante paso para averiguar qué papel desempeñan los genes que no se expresan (no tienen función aparentemente) en el genoma.

 

reneanaya2000@gmail.com

f/René Anaya Periodista Científico.