Vida artificial creada en laboratorio puede crecer y dividirse como las bacterias naturales

Libres de la complejidad de los sistemas vivos naturales, las células sintéticas son una herramienta tanto para la investigación básica como para la biotecnología.

Las c√©lulas sint√©ticas elaboradas mediante la combinaci√≥n de componentes de la bacteria “Mycoplasma” con un genoma sintetizado qu√≠micamente pueden crecer y dividirse en c√©lulas de forma y tama√Īo uniformes, al igual que ocurre con la mayor√≠a de las c√©lulas bacterianas naturales.

En 2016, investigadores dirigidos por Craig Venter en el Instituto J. Craig Venter de San Diego, California, EE.UU., anunciaron un hito cient√≠fico al haber creado c√©lulas sint√©ticas “m√≠nimas”. El genoma de cada c√©lula conten√≠a solo 473 genes clave considerados esenciales para la vida. Las c√©lulas recibieron el nombre de JCVI-syn3.0 en honor al instituto y ten√≠an la capacidad de crecer y dividirse en gelatina para producir grupos de c√©lulas llamados colonias.

Al inspeccionar m√°s de cerca las c√©lulas que se divid√≠an, Venter y sus colegas se percataron de que no se divid√≠an de manera uniforme y pareja para producir c√©lulas hijas id√©nticas, como hacen la mayor√≠a de las bacterias naturales. En lugar de ello, produc√≠an c√©lulas hijas de formas y tama√Īos extra√Īos.

“Los cient√≠ficos desecharon todas las partes del genoma que pensaban que no eran esenciales para el crecimiento”, afirma Elizabeth Strychalski, del Instituto Nacional de Est√°ndares y Tecnolog√≠a de Estados Unidos, citada por New Scientist. Por esencial se entend√≠a aquellos elementos necesarios para obtener colonias que crec√≠an en una placa de cultivo, en lugar de lo que se necesitaba para producir c√©lulas que se dividieran de manera uniforme y realista.

Al reintroducir varios genes en estas células bacterianas sintéticas y supervisar después cómo afectaban las adiciones al crecimiento celular bajo el microscopio, Strychalski y su equipo pudieron identificar siete genes adicionales necesarios para que las células se dividieran uniformemente.

Cuando los investigadores a√Īadieron estos siete genes a JCVI-syn3.0 para producir una nueva c√©lula sint√©tica, comprobaron que era suficiente para restablecer la divisi√≥n y el crecimiento celular normal y uniforme.

Strychalski y sus colegas descubrieron que, si bien ya se sab√≠a que dos de los siete genes estaban implicados en la divisi√≥n celular, cinco carec√≠an previamente de una funci√≥n conocida; es decir, una situaci√≥n sin precedentes. James Pelletier, cient√≠fico del Instituto Tecnol√≥gico de Massachusetts y coautor del estudio, coment√≥ que “La c√©lula m√≠nima tiene muchos genes de funci√≥n desconocida que, aunque no tenemos ni idea de lo que hacen, son necesarios para que la c√©lula viva, por lo que es un √°rea apasionante para futuras investigaciones”.

Por su parte, Drew Endy, de la Universidad de Stanford (California), acot√≥: “Estas observaciones son altamente relevantes, al permitir entender c√≥mo funciona la vida y qu√© genes son necesarios para que las c√©lulas funcionen de forma fiable”. 

La conclusi√≥n principal de la investigaci√≥n es que contribuye a entender los principios de los fen√≥menos de la vida, y la historia evolutiva de la vida. Esto se debe a que la c√©lula m√≠nima es un buen an√°logo del √ļltimo ancestro com√ļn universal de toda la vida en la Tierra.

El nuevo hallazgo también acerca a la comunidad científica a la ingeniería de células vivas totalmente definidas, comprendidas y controlables. Libres de la complejidad de los sistemas vivos naturales, las células sintéticas son una herramienta tanto para la investigación básica como para la biotecnología.

Las aplicaciones potenciales son vastas, en la agricultura, la nutrici√≥n, la biomedicina y la remediaci√≥n ambiental”, concluy√≥ se√Īalando Jeff Boeke, de la Universidad de Nueva York. “La capacidad de corregir y perfeccionar un c√≥digo biol√≥gico como √©ste es un paso crucial para llegar a ese punto”.

Ilustración: Algunas de las primeras bacterias Mycoplasma sintéticas producidas por Craig Venter y sus colegas (Fotografía: New Scientist).




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