La síntesis de ribosomas artificiales nos acerca aún más hacia un segundo génesis en la Tierra, esta vez de la mano del hombre.
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Investigadores de la Universidad de Harvard han conseguido dar un paso más en el objetivo de obtener vida artificial consiguiendo crear ribosomas, que son los lugares donde la información genética es leída y las proteínas creadas a partir de esa información. Se esperan avances en el conocimiento de la Biología fundamental y avances industriales a partir de este hallazgo.
George Church, de la Harvard Medical School, informó recientemente en un simposium sobre la obtención de miles de millones de ribosomas sintéticos funcionales que además fueron capaces de sintetizar luciferasa.
Aunque todavía no se ha creado vida artificial y ésta no es la meta fundamental de este grupo de investigadores, Church dijo que este logro es un importante paso adelante en esa dirección.
Los ribosomas son los orgánulos celulares que a partir de la información genética que les llega del ADN (no lee directamente el ADN sino el ARN que porta esa información) construyen la proteína específica de cada gen. Las proteínas son fundamentales a la hora de formar las estructuras celulares, además de desempeñar labores enzimáticas, permitiendo así la síntesis de otras biomoléculas y el control del metabolismo. Los ribosomas son una de las maquinarias celulares más complejas y no han sufrido muchos cambios desde el momento de su aparición en la evolución biológica.
Sin síntesis de proteínas la vida no es posible, por eso este hallazgo representa una pieza clave en la recreación de vida artificial.
Estos investigadores extrajeron los ribosomas naturales de la bacteria E coli y los dividieron en sus partes constituyentes. Eliminaron el ARN ribosómico y entonces sintetizaron nuevo ARN a partir de sus constituyentes fundamentales.
Según Church a pesar de que el descubrimiento ha creado excitación entre los investigadores que trabajan en Biología Básica, son las posibles aplicaciones industriales las que están empujando este campo.
En la industria de fabricación de proteínas se usan ribosomas naturales que evolucionaron de forma natural durante millones de años en las levaduras con fines biológicos, pero no industriales. La idea es recrear ribosomas sintéticos alterados que encajen mejor con las necesidades de la industria. De esta manera se tendrá un mejor control sobre estos procesos.
El avance acaba con un periodo de 40 años en el cual se ha progresado muy poco en la creación de ribosomas artificiales. El último avance significativo se realizó en 1968 cuando unos investigadores ensamblaron ribosomas, pero en un ambiente químico inusual para la síntesis de proteínas (lo que les hacía inútiles).
Estos científicos creían que crear ribosomas artificiales y producir proteínas era probablemente el paso más difícil en la creación de vida sintética. Se sorprendieron muchísimo al descubrir que lo pudieron hacer en sólo un año.
La meta última es la creación de un genoma artificial de unos 150 genes que sea el mínimo capaz de mantener las funciones de mantenimiento y reproducción celulares. Aunque todavía queda un tiempo para esto.
En el simposium participaron otros investigadores del ramo como Jack Szostak, también de la Harvard Medical School, que presentó su más reciente investigación en la creación y propagación de células sintéticas, mostrando como formar espontáneamente membranas “celulares” a partir a partir de lípidos (grasas) bajo ciertas condiciones. Además aportó pistas sobre cómo la información genética básica podría haber sido almacenada originalmente y expresada en forma de moléculas de ARN. Actualmente explora las propiedades de moléculas similares al ARN en busca de variaciones que las haga buenas candidatas para almacenar y replicar información genética sin necesidad de la compleja maquinaria que necesitan el ADN y ARN actuales.
Craig Venter, que también participó en la reunión, describió su trabajo en busca de genes alrededor del mundo, mencionando los ambientes extremos en los que son capaces de vivir algunos microorganismos. Una base de datos, en crecimiento, y que actualmente contiene 50.000 familias de genes, permite a la industria escoger aquellos genes que les puedan ser útiles para su aplicación. Según Venter usando ingeniería genética se podrán crear genomas sintéticos que permitan obtener cosas útiles como combustibles limpios. “Creo que estamos limitados principalmente por nuestra imaginación”, añadió.
Fuentes y referencias:
Noticia en Harvard University [1]
Hacia la primera célula mínima sintética. [2]
Genoma enano nos habla de los límites de la vida. [3]
Prometen vida sintética en unos años. [4]
Realizado el primer transplante de genoma. [5]
Síntesis artificial de un genoma bacteriano completo. [6]