El organismo sintético con genoma mínimo

Por Francisco R. Villatoro, el 25 marzo, 2016. Categoría(s): Biología • Bioquímica • Ciencia • Noticias • Science ✎ 1

Dibujo20150325 Syn-3 0b microorganism craig venter sciencemag org

En 2010 el J. Craig Venter Institute (JCVI) anunció el microorganismo sintético Syn 1.0 (Mycoplasma mycoides JCVI-syn1.0) con un ADN de 1079 kbp y 901 genes. Han eliminado genes uno a uno hasta llegar a su genoma mínimo: Syn 3.0, con 531 kbp y solo 473 genes (codificantes de proteínas). Todo un récord en cuanto a genomas mínimos.

Sorprende que no se haya podido bajar mucho de los 525 genes de Mycoplasma genitalium. Más aún, la función de 149 de las proteínas codificadas por sendos genes de Syn 3.0 es aún desconocida. La biología sintética sigue asombrando a propios y a extraños.

El artículo es Clyde A. Hutchison III et al., “Design and synthesis of a minimal bacterial genome,” Science 351: 6253 (25 Mar 2016), doi: 10.1126/science.aad6253; recomiendo Robert F. Service, “Synthetic microbe has fewest genes, but many mysteries,” Science 351: 1380-1381 (25 Mar 2016), doi: 10.1126/science.351.6280.1380; y Ed Yong, “The Mysterious Thing About a Marvelous New Synthetic Cell,” The Atlantic, 24 Mar 2016.

En español puedes leer a “Sintetizan la ‘célula mínima’ con solo 473 genes necesarios para la vida”, Agencia SINC, 24 Mar 2016; Nuño Domínguez, @Nunodomin, “Creada vida artificial más sencilla que la vida misma”, Materia, El País, 24 Mar 2016; Miguel G. Corral, @miguelgcorral, “Fabrican ADN artificial con los mínimos genes para la vida”, Ciencia, El Mundo, 24 Mar 2016; Javier Ansorena, “Crean el genoma artificial más pequeño a partir de un organismo vivo existente,” Ciencia, ABC, 24 Mar 2016.

Dibujo20150325 Syn-3 0 design from syn-1 0 microorganism craig venter sciencemag org

No quiero entrar en los detalles del proceso de eliminación sistemática de genes de Syn 1.0 que ha dado lugar a Syn 3.0 (por cierto, Syn 2.0 fue el paso intermedio con 516 genes, algo menos que M. genitalium). Lo más importante es que la biología de Syn 3.0 es muy parecida a la de Syn 1.0. Por ejemplo, su población se duplica en solo 3 horas, cuando la de M. genitalium requiere varias semanas. Por supuesto, el siguiente paso será entender la función de todos los genes de JCVI-syn3.0 (aún quedan 149 genes de función desconocida).

Dibujo20150325 F3 Syn-3 0b microorganism craig venter sciencemag org

Los genomas mínimos son un objeto de investigación activa desde el descubrimiento de los micoplasmas en 1984. La secuenciación del genoma de Mycoplasma genitalium se completó en 1995. Ya en 1999 se estimó que solo 250 de sus genes son esenciales. Se inició la búsqueda de un organismo con un genoma mínimo de dicho tamaño. Syn 3.0 parece indicar que dicha estimación era muy optimista. No hay una separación clara entre genes esenciales y no esenciales. Parecen existir genes casi-esenciales, que no son críticos para la viabilidad del organismo, pero que son necesarios para una biología robusta. JCVI-syn3.0 promete ser ideal para desvelar el papel de estos genes casi-esenciales.

Dibujo20150325 craig venter the atlantic jonathan ernst reuters

En la entrevista del divulgador Ed Yong a Craig Venter para The Atlantic, dice Venter que Synthia (JCVI-syn1.0), creado en 2010, fue el experimento de control para el objetivo alcanzado ahora, crear un organismo con un genoma mínimo. ¿Para qué sirve un organismo así? Para diseñar en el futuro nuevos organismos sintéticos con aplicaciones biotecnológicas, como la producción de fármacos o de biocombustibles. Para diseñar con rigor hay que conocer con lujo de detalles. Que el 30% del genoma de JCVI-syn3.0 tenga una función desconocida indica que se requiere más investigación básica. La prioridad del equipo de Venter ahora mismo es averiguar la función de los 149 genes desconocidos. Su futuro es muy prometedor.



1 Comentario

Deja un comentario