EEUU
y Europa revolucionan la ingeniería genética y están a punto de fabricar al
primer niño 100% artificial igualito que en la serie los expedientes secretos X
, en ese entonces nada será igual pues se habrá llegado al punto conocido como Singularidad Tecnológica.
La
vida artificial ya está aquí
http://sociedad.elpais.com/sociedad/2014/03/27/actualidad/1395944376_149099.html
JAVIER SAMPEDRO Madrid 27
MAR 2014 - 21:49 CET196
Jeff
Boeke, con el cultivo de
levaduras sintéticas. / NYU / SCIENCE
Científicos
de varias universidades norteamericanas
y europeas han logrado “el monte Everest de la biología sintética”,
como dicen los editores de Science:
el primer cromosoma eucariótico
fabricado en el laboratorio.
Se trata de un cromosoma de levadura, el hongo que se usa para
hacer cerveza, pan, biocombustible y la mitad
de la investigación sobre los organismos eucariotas, como nosotros.
La capacidad
de introducirle un cromosoma sintético a ese organismo permitirá mejorar todo
lo anterior, como hacer biocombustibles
más sostenibles para el entorno o diseñar nuevos antibióticos, además de un
nuevo continente de investigación sobre la pregunta del millón:
¿cómo construir el genoma entero de
un organismo superior. ?
La
reconstrucción de un neandertal, por ejemplo, sería imposible sin este paso
esencial.
La biología sintética es una disciplina emergente que trata no ya de modificar organismos, sino
de diseñarlos a partir de principios básicos.
En los últimos cinco años ha logrado avances
espectaculares, como la síntesis
artificial del genoma completo de una bacteria y varios virus.
Pero esta es la primera vez que consigue fabricar un cromosoma completo y funcional de un organismo superior, o
eucariota (una célula buena, en griego, la que forma los humanos).
El consorcio
liderado por Jef Boeke, director del Instituto
de Genética de Sistemas de la Universidad de Nueva York,
presenta su rompedor resultado en la revista
Science.
“Nuestra investigación
mueve la aguja de la biología sintética desde la teoría hasta la realidad”, dice Boeke, uno de los pioneros de este campo. “Este trabajo representa el mayor
paso que se ha dado hasta la fecha en el esfuerzo internacional para construir
el genoma completo de una levadura sintética”.
Boeke empezó este proyecto hace siete años
en otra universidad, la Johns Hopkins de Baltimore,
enrolando a 60 estudiantes universitarios en un proyecto llamado Build a genome (construye un genoma).
Las
técnicas para sintetizar ADN han mejorado mucho en la última década, pero suelen producir tramos
bastante cortos de secuencia, no mucho más allá de 100 o 200 letras
(tgaagcct…).
Los
estudiantes se ocuparon de ir pegando esas secuencias sintéticas en tramos cada
vez mayores. El cromosoma final mide cerca de 300.000
letras.
Que un hito
científico se refiera a la levadura (Saccharomyces
cerevisiae), un hongo unicelular que ya utilizaban los antiguos egipcios
para hacer la cerveza, parece una buena paradoja o un mal chiste, pero no es
así.
La división
fundamental entre todos los seres vivos de la Tierra no es la que existe entre
plantas y animales, ni entre microorganismos y especies grandes o
macroscópicas: es entre procariotas (bacterias y
arqueas) y eucariotas (todos los demás,
incluidos nosotros).
Y lo
importante de la levadura es que, por mucho que sea un organismo unicelular,
cae en nuestro lado de la barrera.
No es
exagerado decir que la mayor parte de lo que sabemos sobre la biología humana
se debe a la investigación de este familiar hongo de apariencia modesta.
La levadura
tiene unos 6.000 genes, y comparte un tercio de ellos con el ser humano, pese a los 1.000
millones de años de evolución que nos separan.
Los cromosomas son los paquetes en
que se reparte el genoma de los organismos superiores, o eucariotas.
Son mucho
más que un trozo de ADN: están empaquetados en complejas arquitecturas formadas
por centenares de proteínas que interactúan con el material genético, como las
histonas. Están dotados de un centrómero, la maquinaria especializada en
distribuir una copia del genoma a cada célula hija en cada ciclo de división
celular; y sus extremos están protegidos por unos sistemas singulares, los telómeros, que garantizan la integridad de la
información genética en cada ciclo de replicación. De ahí que el logro actual
vaya mucho más allá que la síntesis del genoma de una bacteria que se había
logrado hasta ahora.
Los humanos
tenemos el genoma dividido en 23 cromosomas (o pares de
cromosomas); la levadura lo tiene distribuido en
16, y los científicos se han centrado en el más pequeño de ellos, el número 3.
Han extraído
al hongo su cromosoma 3 natural y lo han sustituido por su versión sintética,
llamada synIII, que cubre las funciones de su
colega natural pese a estar extensivamente alterado con toda clase de elementos
artificiales diseñados para facilitar su manipulación en el futuro inmediato.
Que el cromosoma sintético funcione en su
entorno natural, una célula viva de levadura, es el verdadero hito del trabajo,
según los investigadores. “Hemos mostrado”, dice Boeke, “que
las células de levadura que llevan el cromosoma sintético son notablemente
normales; se comportan de forma casi idéntica a las levaduras naturales, salvo
por que ahora poseen nuevas capacidades y pueden hacer cosas que sus versiones
silvestres no pueden hacer”.
La versión
natural del cromosoma 3 de Saccharomyces cerevisiae tiene
316.667 bases (las letras del ADN a, g, t, c).
La versión
sintética es un poco más corta, con 273.871 bases,
como consecuencia de las más de 500 alteraciones
que los científicos han introducido en él.
Entre estas
modificaciones se encuentra la eliminación
de muchos tramos de ADN repetitivo que no tienen función alguna, ya estén
situados entre un gen y otro (secuencias intergénicas) o dentro mismo de los
genes (intrones).
También han
eliminado los transposones, o genes que saltan de una posición a otra en el
genoma de todos los organismos eucariotas.
El cromosoma artificial synIII también lleva
muchos tramos de ADN añadidos por los investigadores. El número total de
cambios de un tipo u otro se acerca a los 50.000, pese a lo cual el cromosoma
sintético sigue siendo funcional.
Fuente:
Science. / HEBER LONGÁS / EL PAÍS
Pese a sus
evidentes implicaciones para la biología fundamental
–¿puede
construirse el genoma de un organismo superior, incluido el ser humano, a
partir de compuestos químicos sacados de un bote de la estantería?—,
el proyecto
tiene sobre todo objetivos aplicados. Y no solo en las áreas industriales, como
la fabricación de pan y bebidas, en las que este organismo se ha utilizado
siempre.
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.
Más a largo
plazo, las levaduras sintéticas pueden 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 muy distinta, esta tecnología, según esperan sus autores, servirá
para desarrollar biocombustibles más eficaces que los actuales, entre ellos
alcoholes como el butanol, y también diésel de origen biológico.
Y, por
supuesto, synIII es solo el primero de los 16 cromosomas de la levadura que los
investigadores logran sintetizar.
Los intentos
de repetir la hazaña con los otros 15 cromosomas 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.
En el nombre
del proyecto, Sc es por Saccharomyces cerevisiae, el nombre científico de la
levadura de la cerveza, y el 2.0 quiere enfatizar lo mucho que los seres vivos
están a punto de parecerse a cualquier otro desarrollo tecnológico. El objetivo
es construir un genoma completo de levadura, o el primer organismo complejo
sintetizado en el tubo de ensayo.
Echando la
vista más hacia el futuro, cabe especular sobre la
resurrección de especies extintas como el mamut o el neandertal, cuyos
genomas ya han sido secuenciados a partir de sus restos fósiles.
Si estos
proyectos llegan a abordarse alguna vez, tendrán que basarse en una técnica
similar a la que Boeke y sus colegas acaban de poner a punto para este
engañosamente simple hongo que tan servicial ha resultado a la especie humana
desde los albores del neolítico.
nota del autor del blog:
los virus o bacterias pueden tener
desde unos pocos genes (como de 10 de un bacteriófago pequeño hasta 4289 como
la bacteria escrerichia coli) o medianos
(como de 6241 de las levaduras y de
13,601 como los de la mosca de la fruta drosophila o de 18,424 de un nematodo) o mucho
más grandes (de alrededor de 40,000 como los mamíferos y humanos).
Se supone que las acciones de las industrias biotecnológicas
subirán poco a poco a medida que se vean los aportes a la ciencia relacionados
a la salud, entonces entrara en forma masiva el dinero a esas corporaciones y
en determinado momento, podría ser que la relación precio ganancia se eleve en
forma desproporcionada a relaciones de 100 o 200 y ante un inminente colapso;
alguien dará la orden de fabricar al primer niño artificial con lo que el mundo
se quedara con la boca abierta.
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