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Crean una bacteria por selección artificial en cuyo ADN la timina ha sido sustituida por 5-clorouracilo.

Un equipo internacional de investigadores ha tenido éxito a la hora de crear una bacteria que posee ADN en el que la timina ha sido sustituida por un análogo sintético: 5-clorouracilo. Esta base nitrogena es tóxica para los demás organismos.
Como ya sabemos, todos el ADN usa cuatro bases nitrogenadas (adenina, citosina, guanina y timina) para almacenar la información genética. La doble hebra empareja la guanina con la citosina y la adenina con la timina y estructura la información por tríos de bases. El código genético universal para todos los seres vivos terrestres (o casi) asigna un aminoácido a cada triplete de esos.
Para poder sustituir una de las bases por otra totalmente nueva y sintética, los investigadores implicados idearon un experimento en el que se guiaba la evolución de unas bacterias bajo condiciones controladas.
Una gran población de E. coli se cultivó, durante un prolongado periodo de tiempo, en un medio en donde había un nivel sub-letal de 5-clorouracilo, que es un compuesto tóxico (muchos tóxicos lo son porque son muy semejantes a determinados elementos o compuestos biológicos, los remedan, pero no cumplen su función y producen problemas). Fueron seleccionando las variedades genéticas más tolerantes según aumentaban la concentración de este tóxico. Esto mantenía la presión de selección siempre constante.
Este proceso automático produjo una evolución a largo plazo en la que las bacterias se adaptaron genéticamente a ese medio ambiente tóxico de tal modo que ya no podían sintetizar el nucleótido timina de manera natural. Después de 1000 generaciones, los descendientes de la cepa original ya usaban 5-clorouracilo como un sustituto completo de la timina.
El método recuerda al que se siguió con las famosas bacterias de arsénico en las que supuestamente habían sustituido el fósforo por ese elemento en su ADN.
El análisis genético de estas E. coli desveló numerosas mutaciones en el ADN que supuestamente permitieron a la bacteria adaptarse a su nueva forma de vida. Los investigadores esperan estudiar ahora las mutaciones ocurridas y su relación con el uso del nuevo nucleótido.
Este estudio es interesante porque muestra que un cambio radical en la bioquímica de los sistemas vivos es posible. Muestra la tremenda potencia de la evolución, que incluso es capaz de cambiar la propia bioquímica del genoma si es necesario.
Pero además tiene aplicaciones en xenobiología. Se sabe ya cómo crear todo tipo de bacterias modificadas por ingeniería genética, pero su uso industrial puede estar restringido o prohibido debido a que una liberación en el medio de este tipo de bacterias podría producir problemas medioambientales graves. No se trata solamente de una “fuga”, sino que además esa “fuga” se puede reproducir por sí sola y encima transferir sus genes a otros microorganismos. Son varios los mecanismos que se han propuesto y usado para que las bacterias “fugadas” mueran en el medio natural. Una manera nueva sería de evitar un desastre sería el uso de bacterias con nucleótidos sustituidos que morirían rápidamente fuera del laboratorio o fabrica.
Aunque, claro, como se dijo en la famosa película “la vida se abre paso”, y en este caso se puede aplicar en dos sentidos.

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Fuentes y referencias:
Nota de prensa.
Artículo original.
Foto: Eye of science.