Los científicos del J. Craig Venter Institute, el Centro de Bits y Átomos del Instituto de Tecnología de Massachusetts y el National Institute of Standards and Technology han logrado un avance significativo en el campo de la ingeniería genética. Han creado un organismo unicelular sintético que tiene la capacidad de crecer y dividirse de manera similar a las células en organismos biológicos.
Organismo creado de manera artificial
Este hito científico implica la reproducción de complejos procesos biológicos, como la división celular, en un organismo diseñado artificialmente.
Elizabeth Strychalski, una de las coautoras del estudio, expresó: “Nuestro objetivo es comprender el diseño fundamental que gobierna la vida”. El logro alcanzado, denominado “JCVI-syn3A”, es el resultado de décadas de secuenciación y análisis genómico, que han explorado los roles desempeñados por los genes individuales dentro de los organismos biológicos.
En el artículo, James Pelletier, biofísico del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), explica: “Nos esforzamos por comprender la función de cada gen, de manera que podamos desarrollar un modelo completo de cómo una célula opera”. Este enfoque busca una comprensión profunda de los mecanismos celulares, sentando las bases para avances significativos en nuestra comprensión de la vida misma.
Alcanzando la división celular
Los cimientos de este proyecto se remontan a 1990. Sin embargo, no fue hasta principios del siglo XXI cuando un grupo de investigadores logró sintetizar un virus con capacidad para infectar bacterias. A partir de estos avances, en 2010, los investigadores del Instituto J. Craig Venter (JCVI) diseñaron un prototipo de “célula bacteriana sintética” conocida como JCVI-syn1.0. Esta célula se desarrolló utilizando ADN extraído de una bacteria llamada Mycoplasma mycoides.
Posteriormente, el equipo sorprendió una vez más al mundo con la creación de un organismo denominado “JCVI-syn3.0”, que poseía tan solo 473 genes, convirtiéndose en el genoma más pequeño encontrado en la naturaleza. Este logro representa un hito significativo en el campo de la biología sintética y abre nuevas posibilidades para comprender los mecanismos fundamentales de la vida.
Muchos consideraron a JCVI-syn3.0 como el primer organismo sintético capaz de mantener su existencia mediante la división celular. Sin embargo, las variaciones en su expresión morfológica resultaron en que sus “descendientes” presentaran una amplia gama de formas y tamaños, lo cual era extraordinariamente anormal.
Ahora, los investigadores del mismo equipo han descubierto una forma de evitar estas morfologías extrañas utilizando una variante recientemente modificada de JCVI-syn3.0 llamada JCVI-syn3A. Agregaron 19 genes que le otorgan una división celular más consistente y una variación morfológica mínima.
“JCVI-syn3A proporciona un modelo mínimo convincente para la fisiología bacteriana y se convierte en una plataforma para la biología de ingeniería en general”, afirman los investigadores en su artículo. “Nuestro objetivo es comprender las reglas de diseño fundamentales de la vida. Si esta célula puede ayudarnos a descubrir y comprender esas reglas, entonces estamos un paso más cerca”.
