Un grupo de investigadores del laboratorio de Biología Molecular de la Universidad de Cambridge, liderados por Jason Chin, han creado el primer microorganismo con un código de DNA completamente rediseñado y modificado.
En esta investigación, que duró 2 años, se leyó y rediseñó el código de DNA de la bacteria Escherichia coli (E coli), usando una cepa que se encuentra normalmente en el suelo y en el intestino de los humanos. Una vez generado el nuevo diseño, se crearon las células con la versión sintética del nuevo DNA modificado.
La secuencia generada mide 4M de pares de bases, lo cual la convierte en el genoma sintético más largo en ser producido hasta el momento. Los principales cambios se realizaron en la modificación y eliminación de secuencias que se consideraron innecesarias, como codones repetidos. El resultado fue un total de 18,000 cambios en el genoma de la bacteria.
Una vez que se rediseñó el genoma completo, éste se sintetizó químicamente y se integró a la bacteria por partes hasta que reemplazó en su totalidad el genoma original. La bacteria resultante, nombrada Syn61, produce una E coli ligeramente más larga de lo normal, que crece más lento, pero sobrevive.
Los resultados que fueron publicados el día de ayer, 15 de mayo, en la revista Nature; representan el primer éxito en el rediseño completo del la secuencia genética de un organismo utilizando técnicas de biología sintética. E coli es una bacteria que se utiliza ampliamente para estudios genéticos y para producción comercial de diferentes productos de interés, entre los que destaca la insulina. El rediseño de su genoma significa que en el futuro se podrá utilizar para producir otras enzimas, proteínas y medicamentos de diseño, aún con mayor efectividad.
Ya en el 2010 se había anunciado la creación de un organismo vivo rediseñado con biología sintética, Mycoplasma mycoides. Sin embargo, el genoma de Mycoplasma es casi 4 veces más pequeño que el de E coli y los cambios que se generaron no fueron tan radicales como los de este estudio.
Hasta el momento, es la secuencia más larga en ser rediseñada y con el mayor número de modificaciones. Sin embargo, ya hay otros laboratorios trabajando en el rediseño de otras bacterias con genomas similares e incluso en organismos más grandes, como levaduras.
El rediseño de organismos usando biología sintética tiene el potencial de crear o modificar radicalmente organismos para darles uso en campos tan diversos como biomedicina, biorremediación, producción de energía o creación de nuevos materiales. En los próximos 5 años se generarán cada vez más aplicaciones, ¿estás listo para la revolución? ¿Qué es lo que tú vas a diseñar usando biología sintética?
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Fotografía: Flickr / Nature