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El descubrimiento del genoma es clave para diseñar organismos
Durante más de 20 años, J. Craig Venter ha estado tratando de hacer una célula con la menor cantidad posible de genes con la esperanza de que la célula simplificada nos diga algo sobre las necesidades de la vida.
En un artículo publicado hoy en Ciencias , Venter y su equipo anunciaron que dieron un gran paso hacia ese objetivo y encontraron algunas sorpresas en el camino.
La lista de partes de la vida básica es un tercio más larga de lo que pensaban los científicos, dijo Venter, quien es conocido por ganar la carrera para mapear el genoma humano. Y depende mucho más del contexto de lo que se habían dado cuenta.
Lograr que su célula sintética se replicara y creciera lo suficientemente rápido como para usarla en el laboratorio requirió 473 genes, 149 de los cuales tienen una función poco clara.
Venter, fundador, presidente y director ejecutivo del Instituto J. Craig Venter, que dirigió la investigación, dijo que comenzó su búsqueda suponiendo que sería capaz de identificar el único o los pocos genes responsables de este o aquel rasgo. En cambio, dijo en una conferencia de prensa el miércoles, aprendió que las funciones, las enfermedades y la existencia básica dependen de la interacción de muchos genes.
La vida se parece mucho más a una orquesta sinfónica que a un flautín, dijo.
La mayoría de las aplicaciones para esta célula sintética están a años o décadas de distancia, pero es un avance científico importante.
Un grupo de células sintéticas con la menor cantidad de genes necesarios para crecer y dividirse. En cultivos, estas denominadas células JCVI-syn.30 forman una variedad de estructuras.
Esto es realmente útil para darle una idea de cuál es realmente la lista de partes mínimas que se necesitan para mantener un organismo en funcionamiento, dijo Jef Boeke, director del Instituto de Genética de Sistemas en el Centro Médico Langone de la Universidad de Nueva York. Hay un enorme valor en términos de comprender el cableado básico de una celda.
La célula sintética, denominada JCVI-syn3.0, también tiene aplicaciones potenciales para el avance de la medicina, la nutrición, la agricultura, los biocombustibles y los productos bioquímicos, dijo Dan Gibson, vicepresidente de Tecnología de ADN para Genómica Sintética, una empresa iniciada por Venter para comercializar avances genéticos. , que también participó en la nueva obra.
Nuestra visión a largo plazo es tener la capacidad de diseñar y construir organismos sintéticos bajo demanda que realicen funciones específicas que están programadas en el genoma celular, escribió Gibson en un correo electrónico de seguimiento. Las celdas sintéticas con una lista mínima de piezas estarían dedicando la máxima energía a su propósito: simplemente crecerían, se dividirían y producirían el producto que estaba programado en la celda.
Cuando se le preguntó por ejemplos específicos de aplicaciones, Venter mencionó antibióticos sintéticos y una colaboración en curso entre Synthetic Genomics y United Therapeutics para cultivar órganos trasplantables en cerdos. Los humanos no pueden usar corazones, pulmones o hígados de cerdo debido al riesgo de rechazo y enfermedades, pero las compañías están tratando de diseñar cambios en el genoma del cerdo para que eso sea posible.
El genetista de la Universidad de Harvard, George Church, prefiere editar funciones en genomas existentes, en lugar de construir desde abajo. Church dijo que JCVI-syn3.0 es un logro académico significativo, pero no le ve mucho uso práctico a corto plazo.
No quiero ser descortés, dijo Church. Creo que es algo encantador lo que hicieron.
Como hazaña científica, dijo Church, estaba más impresionado con el trabajo anterior del grupo realizado hace más de cinco años, que mostró que el equipo podía sintetizar un genoma mucho más grande que está mucho más cerca de la complejidad necesaria para las aplicaciones del mundo real.
Venter dijo que el trabajo muestra cuánto nos queda por recorrer para comprender los genomas incluso de las criaturas más simples.
El hecho de que esto haya requerido un equipo altamente dedicado y extremadamente competente con un premio Nobel, tres miembros de la Academia Nacional de Ciencias y algunos científicos jóvenes brillantes durante tanto tiempo para llegar hasta aquí nos dice mucho sobre los fundamentos de la vida y dice las próximas fases. no van a ser baladíes, dijo.