Después de que Craig Venter presentara al mundo en 2010 la primera forma de vida fabricada 100% en un laboratorio, ahora científicos de las Universidades de Yale y Harvad le han dado una nueva perspectiva a la biología y la ingeniería genética al lograr reescribir el genoma de un organismo para aumentar sus capacidades, creado por primera vez un organismo con código genético alternativo.
Este notorio avance consto de dos proyectos paralelos los cuales lograron reescribir el código genético de la bacteria E. Coli, mejorado la capacidad de la bacteria para resistir a los virus, poniendo a prueba los límites de la reprogramación genética y demostrando el dramático potencial de reescribir el código genético de un organismo.
Las proteínas son codificadas por el manual de instrucción del ADN y se componen de 20 aminoácidos, los cuales llevan a cabo muchos papeles funcionales importantes en la célula. Los aminoácidos son codificados por el conjunto completo de 64 combinaciones de tripletes de los cuatro ácidos nucleicos que comprenden la cadena principal de ADN. Estos tripletes (grupos de tres nucleótidos) se denominan codones y son el alfabeto genético de la vida.
En uno de los proyectos, crearon un nuevo genoma mediante la sustitución de las 321 unidades presentes en todo el ADN de un determinado codón. Los investigadores luego reintrodujeron la versión reprogramada del codon original (con un nuevo significado, un nuevo aminoácido) en las bacterias, lo que permitió producir proteínas que no se producen normalmente en la naturaleza.
En el segundo proyecto, los expertos eliminaron todas las apariciones de 13 codones diferentes en 42 genes diferentes de E. Coli, utilizando un organismo diferente para cada gen, y los sustituyeron por otros codones de la misma función. Cuando terminaron, el 24% del ADN en los 42 genes destinatarios había sido cambiados, pero las proteínas se mantuvieron idénticas a las fabricadas por los genes originales.
“El primer proyecto apunta a que podemos coger un codón, retirarlo completamente del genoma y reasignar con éxito su función”, dijo Marc Lajoie, estudiante graduado de la Escuela de Medicina de Harvard, en Cambridge.
Para el segundo proyecto, donde se preguntaron cuántos codones se pueden cambiar. De los 13 codones seleccionados para el proyecto, todos se pudierón cambiar. “Eso deja abierta la posibilidad de que potencialmente podríamos reemplazar cualquiera o todos los codones en todo el genoma”, agrego.
De esta manera la creación de un organismo genómicamente recodificado plantea la posibilidad de que los investigadores podrán ser capaces de rediseñar la naturaleza y crear nuevas formas de proteínas más potentes para llevar a cabo una gran variedad de propósitos, como la lucha contra las enfermedades y la generación de nuevas clases de materiales.
“Dado que el código genético es universal, se plantea la posibilidad de volver a codificar genomas de otros organismos. Esto tiene enormes implicaciones en la industria de la biotecnología y podría abrir completamente nuevas vías de investigación y sus aplicaciones”, dijo Farren Isaacs, profesor asistente de biología molecular, celular y de desarrollo en Yale y co-autor principal de la investigación.
Referencia: Universidad de Yale