Científicos construyen un cromosoma sintético de levadura desde cero

Investigadores de Nueva York dan los primeros pasos para modificar el diseño de los seres vivos
Un hallazgo científico histórico de cromosomas
Autor: Ben Brumfield
(Reuters) -

Ve hacia el futuro lejano e imagina un día, cuando los genetistas puedan diseñar un impecable conjunto de genes humanos en un laboratorio.

Esa visión futura podría no llegar nunca, pero se ha dado un paso en esa dirección.

Científicos han creado un cromosoma sintético y lo han introducido en una célula, anunció el genetista Jef Boeke de la Universidad de Nueva York (NYU).

El cromosoma era una versión bastante alterada, contrario a su homólogo natural. Un equipo de científicos de todo el mundo hizo 500 cambios a su base genética.

"Cuando cambias el genoma, te estás arriesgando", dijo Boeke, quien lideró el proyecto. "Un cambio incorrecto puede matar a la célula".

Pero la célula sobrevivió, hizo uso de su nuevo cromosoma e incluso se reprodujo portando estos cambios.

Desde hace cuatro años los investigadores ya eran capaces de copiar un cromosoma en una computadora, crearlo en el laboratorio, insertarlo en una célula y observar cómo trabaja. En ese momento se creó la primera célula de una bacteria sintética. 

Pero ahora, ha habido un salto hacia adelante, dijo Boeke.

"Nuestra investigación mueve la aguja de la biología sintética de la teoría a la realidad", aseguró.

Hace que los científicos sean más capaces de modificar el diseño de los seres vivos.

Conoce a la levadura; tu prima  

El nuevo cromosoma y la célula para la que los científicos de Boeke lo diseñaron son mucho más complejos y se acercan más a los de un ser humano.

¿El tipo de célula que Boeke usó? Levadura de cerveza. 

Las células de la levadura, las humanas, las de las plantas y los animales tienen en común que son "eucariotas": son células con un núcleo envuelto en una membrana.

Nuestros cromosomas, que están localizados en esos núcleos, están hecho de cadenas extremadamente largas de ADN que se enrollan como carretes de hilo que llevan esa familiar forma de "X" bastante asociada con los genes que contienen. Y se llaman cromosomas eucarióticos.

El gran avance de Boeke representa el primer informe de que un cromosoma eucariota completo fue construido desde cero, dijo la Universidad de Nueva York.

Boeke y su equipo llaman a su nuevo cromosoma de diseño "synlll".

Enorme tarea de combinación  

Pasaron siete años y se requirió la colaboración de 60 estudiantes para crear synlll con la ayuda del modelado por computadora.

Cada estudiante juntó unos 1,000 pares de moléculas genéticas llamadas "pares base" para hacer cadenas de ADN.

Combinaron todo para formar una hebra genética de 273,871 pares base de longitud.

Eso es en realidad más corto que el cromosoma natural de la levadura, que contenía 316,667 pares base.

Y ahí es donde entra el diseño y la manipulación. Broeke y su equipo sacaron 47,841 pares base que estaban repetidos, junto con un poco de ADN "basura".

El nuevo cromosoma de diseño es una versión más limpia y eficiente que la original.

Revolviendo la baraja genética  

La levadura tiene más o menos 6,000 genes y comparte una tercera parte de ellos con los humanos, aunque la levadura es un organismo mucho más simple.

Eso la hace más fácil de estudiar. De hecho, sus características genéticas son probablemente mejor conocidas que las de cualquier otro ser viviente, dijo el genetista de NYU.

Aunque Boeke también estudia las características genéticas humanas, no está planeando diseñar un conjunto de cromosomas humanos sintéticos.

Pero le gustaría crear los 16 que se requiere para una célula de levadura completa. Y ya ha logrado cierto progreso.

Los estudiantes están resolviendo cómo hacer las cadenas de ADN 10 veces más largas que las que hicieron la primera vez. Eso debería acelerar la producción de los cromosomas posteriores.

Boeke también quiere mejorar las células de levadura en el proceso, ahora que su equipo puede mezclar sus genes como cartas en una baraja.

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"Esto nos permitirá preguntarnos si podemos hacer una baraja de cartas con una mano mejor para hacer que la levadura sobreviva bajo una multitud de condiciones, como tolerar niveles más altos de alcohol".

Eso quizá haga un vaso de cerveza más fuerte, pero también podría tener otros usos: La nuevas células podrían posiblemente ser programadas para "fabricar" medicinas, vacunas y combustibles.

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