Investigadores han cambiado el genoma del germen intestinal E. coli por uno artificial

Micrografía de E. coli NIAID

Los investigadores dicen que han reemplazado todos los genes de E. coli bacterias con una copia completa del genoma sintetizado en el laboratorio. Es un paso hacia la creación de gérmenes genéticamente adaptados para fabricar materiales específicos como Kevlar u otros polímeros.

Científicos de la Universidad de Cambridge informan en naturaleza cómo, paso a paso, reemplazaron gradualmente todo el genoma del organismo (tiene 4 millones de letras de ADN) con genes creados artificialmente.

Tomó dos años, pero nos gustaría llegar al punto en que podamos fabricar nuevos genomas sintéticos en menos de un mes, dice Jason Chin, biólogo del Consejo de Investigación Médica del Reino Unido, quien dirigió el equipo. Eso aceleraría enormemente el campo, la cantidad de cosas que podemos hacer y probar.

Los primeros genomas bacterianos sintéticos se crearon en 2008 y 2010 en el Instituto J. Craig Venter. Pero el E. coli genoma, que es cuatro veces su tamaño, establece un nuevo récord.

Un consorcio separado está tratando de crear levadura de panadería con genes artificiales, pero ese proyecto aún no está completo.

Al reemplazar el genoma de la bacteria, el equipo de Chin también lo simplificó al reemplazar algunos de los conjuntos de instrucciones de ADN de tres letras, o codones, que las células usan para determinar cuál de los 20 aminoácidos agregarán a una proteína.

Al final, Chin E. coli tiene solo 61 codones en lugar de los 64 habituales.

Eso significa que las nuevas especies de gérmenes, llamadas Syn61 , no solo tienen genes creados por el hombre, sino que también muestran que un organismo puede vivir con lo que el equipo del Reino Unido llama un código genético comprimido.

Uno es un logro técnico; el otro te dice algo fundamental sobre la biología y cuán maleable es realmente el código genético, dice Chin.

Simplificando el E. coli genoma significa que las partes no utilizadas del código ahora son libres para hacer otras cosas. Por ejemplo, podrían reutilizarse para que las bacterias produzcan proteínas que involucren cualquiera de los cientos de aminoácidos que la vida normalmente no utiliza. Eso podría conducir a la fabricación de polímeros inusuales en bacterias, como el material que se utiliza en los chalecos antibalas.

También hay una cuestión científica, dice Chin. Desde la década de 1960, cuando los científicos descifraron el código por primera vez, no ha quedado claro exactamente por qué funciona de la manera en que lo hace; de ​​tantas posibilidades, ¿por qué esta?

En 1968, Francis Crick, el codescubridor de la estructura química del ADN, propuso la teoría del accidente congelado. Sugirió que una vez que evolucionaron las formas de vida básicas, los códigos de triplete quedaron bloqueados porque cualquier desviación del programa universal sería una gran desventaja. Al eliminar los codones, estamos rompiendo ese lenguaje común, dice Chin. Estamos descongelando el código.

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