martes, 3 de mayo de 2016

Artículo de Ciencia: La vida en 473 genes

Por Ramón Rey

John Craig Venter (Salt Lake City, 1946) es un controvertido biólogo que saltó a la fama en 1999 al poner en marcha su propio Proyecto Genoma de forma independiente al proyecto internacional.

Además de embarcarse en 2004 en un viaje de navegación alrededor del mundo que pretendía ser heredero de las aventuras de los siglos XVIII y XIX, del Beagle o del Challenger, Venter volvió a las primeras planas en 2010, cuando su equipo del Craig Venter Institute consiguió fabricar en el laboratorio el ADN completo de una bacteria, 'Mycoplasma mycoides' para posteriormente introducirlo en otra célula recipiente de 'Mycoplasma capricolum'.

Aquello fue un hito, porque consistió en construir cada unidad de ADN del genoma de una célula bacteriana que finalmente conseguía desarrollar su vida con normalidad y reproducirse. Aunque basado en una “plantilla”, en la secuencia genética de una forma de vida ya presente en la naturaleza, este proyecto consistió realmente en la creación de vida artificial en un laboratorio, requiriendo eso sí de otra célula anfitriona para su posterior expresión y desarrollo. 

La bacteria creada por el equipo de Craig Venter
Pero ahora Venter y su equipo, -un grupo de aproximadamente 20 científicos liderados por el premio Nobel en Fisiología o Medicina Hamilton Smith- han ido un paso más allá: han repetido el proceso llevado a cabo hace seis años, incluidas las especies modelo y receptora, pero para alumbrar una forma de vida única, no existente en el medio natural. Su intención era cuantificar el número mínimo de genes que necesita un ser vivo para crecer y desarrollarse plenamente.

Y al principio la tarea no fue sencilla, ya que su idea original fue partir de cero, diseñar este genoma minimalista a partir de los conocimientos en genética y bioquímica. El fracaso al que les condujo este planteamiento sirvió para dejar en evidencia lo mucho que nos falta todavía por conocer en estos campos.

Así pues no les quedó más remedio que ir evaluando gen a gen a partir del ADN de 'Mycoplasma mycoides’ y por medio del ensayo y error, eliminando fragmentos de ADN o genes concretos para observar después si la bacteria resultante sobrevivía o no, realizaron una selección de los genes esenciales para la vida. 

El resultado fue un organismo (procariota por supuesto, sin núcleo celular) cuyo genoma está compuesto de tan sólo 473 genes, con su único cromosoma circular formado por unos 530.000 pares de bases. En comparación, 'Mycoplasma mycoides’, la bacteria utilizada como punto de partida y un organismo ya sencillo por sí mismo, cuenta con 901 genes y algo más de un millón de bases. El genoma humano consiste de entre 20.000 y 25.000 genes y tiene más de 3.200 millones de pares de bases.

473 genes pueden parecer pocos, pero una de las conclusiones más interesantes del trabajo llevado cabo en el Craig Venter Institute es el hecho de que, de esos 473 genes esenciales para la vida, se desconoce totalmente la utilidad de 149, casi un tercio del total. Se sabe que son de importancia capital, ya que sin ellos la bacteria no es capaz de sobrevivir, pero todavía no sabemos para qué sirven.

Una de las críticas al trabajo se basa en la propia idea de “genes esenciales”, ya que "no se puede definir un organismo o un genoma mínimo sin definir el medio en el que se va a desarrollar. Dependiendo de dónde esté necesitará unos genes u otros", en opinión de Miguel Vicente, profesor de investigación del Centro Nacional de Biotecnología del CSIC, quien no por otra parte no le resta importancia a la investigación llevada a cabo: "Es un ejercicio de virtuosismo teórico, una demostración impresionante de técnica y de fondos dedicados a la investigación".

Según los autores, este método (llamado DBT, “design, build, and test”, o en castellano: diseñar, construír y probar) podrá aplicarse a la construcción de una célula con las propiedades que se deseen, bien sea para conseguir organismos que puedan convertir en combustible el CO2 de la atmósfera, para limpiar la contaminación producida por el ser humano o para desarrollar poderosos fármacos. El límite lo podrá el conocimiento detallado de las funciones de todos y cada uno de los genes.

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