Un equipo de científicos con sede en el Reino Unido acaba de lograr uno de los mayores logros en la historia de la biología artificial, tras lograr desarrollar por primera vez una célula de levadura, que es capaz de sobrevivir y multiplicarse como las naturales, pero con más de la mitad de su genoma creado en un laboratorio.
Los investigadores, que acaban de publicar sus resultados en la revista Cell Genomics, han logrado construir uno de los 16 cromosomas del genoma de la levadura e insertarlo en una célula natural. El doctor Ben Blount, profesor de la Facultad de Ciencias de la Vida de la Universidad de Nottingham, y uno de los principales firmantes del proyecto, aseguró que este descubrimiento «abrirá una enorme gama de posibilidades, desde la creación de nuevas cepas microbianas para una bioproducción más ecológica, hasta ayudarnos a comprender y combatir enfermedades».
El cromosoma, conocido como ‘Sc2.0’, ha visto la luz tras 15 años de trabajo y la participación de equipos de todo el mundo (Reino Unido, EE. UU., China, Singapur, Reino Unido, Francia y Australia), que han trabajado juntos para crear versiones sintéticas de todos los cromosomas de la levadura.
La levadura fue el organismo elegido
La levadura es una forma de vida interesante para los investigadores al poseer un genoma eucariota en su forma más simple. Desentrañarlo abre la puerta a descifrar los mecanismos de organismos más complejos, incluido el cuerpo humano. A continuación, trabajaron con un editor genético llamado ‘SCRaMbLE’: fiel a su nombre, les permitió introducir segmentos de ADN sintético y estabilizar el genoma reordenando los genes en cada cromosoma. Muchos de los genes que codifican el ARN de transferencia (tRNA) fueron colocados en un nuevo cromosoma sintético creado de cero.
El genoma de la levadura está organizado en dieciséis cromosomas, por lo que los científicos ensamblaron un reemplazo artificial para cada uno de ellos. A continuación, generaron 16 cepas diferentes, cada una con quince cromosomas naturales y uno artificial. Mediante hibridación, fueron cruzando estas cepas y seleccionando los vástagos que habían adquirido los cromosomas sintéticos. Poco a poco, lograron consolidar una cepa que había adquirido seis cromosomas artificiales completos más la mitad (uno de los dos brazos) de otro. Finalmente, la técnica de sustitución cromosómica permitió introducir el séptimo creado de cero.
En el resultado final se han detectado pequeños «fallos» (‘bugs’) que no aparecían en las cepas progenitoras, pero los investigadores han podido corregirlos en gran medida mediante edición genética basada en la tecnología CRISPR/Cas9. «Nos acercamos a la meta: a tener 16 cromosomas artificiales por célula», manifiesta Jef Boeke, del centro NYU Langone Health.
Vida artificial, aún lejos
«No se ha creado una célula, lo que se ha hecho es sintetizar una parte importante del genoma, lo que ya es un mérito en sí mismo, e insertarlo en células ya existentes», matiza Jordi García Ojalvo, catedrático de Biología de Sistemas en la Universidad Pompeu Fabra de Barcelona. «Es importante tener en cuenta que, hasta el momento, no hemos sido capaces de generar células desde cero. Todas las células que existen en la Tierra provienen de una primera célula primigenia que apareció hace casi cuatro mil millones de años, que se ha dividido un número enorme de veces hasta dar lugar a todas y cada una de las células de todos los organismos que existen en el planeta. Podemos crear genomas artificiales, pero aún no podemos crear vida artificial, pues la unidad de la vida, la célula, aún está aún fuera de nuestro alcance».
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