29 de octubre de 2011

¿Vida sintética?


Nace la vida artificial

Titulares así acompañaban hace ya un año la noticia de la creación del primer genoma sintético a cargo del equipo de investigación de Craig Venter, conocido también por su papel en el proyecto de secuenciación del genoma humano, concretamente como cabecilla del consorcio privado, que tenía intención de patentar la secuencia para lucrarse de su uso. Pero bueno, dejando a un lado a Venter, ¿crearon vida artificial? No exactamente.

A día de hoy, y dejando en la frontera el tema de los virus, todo organismo vivo está compuesto por células. La célula es la unidad mínima de vida independiente y con capacidad para autoreproducirse. Que conozcamos.

Nosotros somos organismos multicelulares, pero existen otros, como las bacterias que son unicelulares, es decir, una bacteria es una única célula.
De la misma manera que el cuerpo tiene diferentes partes y compartimentos, cada uno con sus componentes y funciones, una célula es similar pero en menor escala. Uno de los compartimentos principales de la célula es el núcleo, ya que en él está la información (ADN) necesaria para mantener la célula funcionando y para fabricar nuevas. La célula que "vemos" (con su forma, sus funciones, su capacidad de moverse o no, etc) es un reflejo de lo que está codificado en su ADN, en su genoma. Pero el genoma de por si solo no se considera vida, aunque sea imprescindible para que ésta exista. 

Lo que el equipo de Venter consiguió fue reproducir de forma artificial el genoma entero de una bacteria, habiendo previamente introducido tooooda la información en un ordenador, y siendo éste quien dictaba la síntesis. Pero una vez lo tuvieron sintetizado hubo que introducirlo en una bacteria (a la que le habían quitado su genoma original para introducir el artificial) para que realmente se pudiera considerar que el experimento había sido un éxito, ya que si esa bacteria era capaz de vivir con un genoma artificial quería decir que durante la síntesis por ordenador no se habían olvidado de añadir ningún elemento importante.

Si había diferencias entre el genoma original y el artificial (por ejemplo, el segundo  expresara además para una proteína azul), aunque en un principio todas las partes de la célula fuesen producto del genoma original, a medida que el artificial se fuera activando y expresando, la célula cambiaría ligeramente su forma o su contenido (por ejemplo, empezaríamos a ver proteínas azules que irían sustituyendo a las que aún quedasen fruto del genoma anterior).

Es un matiz, pero es importante. No crearon vida artificial, sino que crearon una macromolécula artificial ESENCIAL para la vida.

Es posible que nunca antes se hubiera sintetizado un genoma entero, pero sí partes, de manera que algunas de las técnicas que ellos usaron no fueron genuinas, pero sí lo fue el proceso en conjunto.

Es un avance importante, un pasito más que nos acerca a la cuestión de qué es la vida porque sin duda, que ésta pueda llegar a ser creada de cero algún día en un laboratorio obliga a replantearse algunas de las bases sobre las que estamos sentados ahora. Si vida y máquina se van fundiendo, ¿dónde está el límite? 

Bacteria artificial, por Casandra

6 comentarios:

  1. El martes hablamos. Antes quiero preguntarte si conoces el experimento de Miller http://en.wikipedia.org/wiki/Miller%E2%80%93Urey_experiment

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  2. Sí que lo conozco, pero en ese experimento lo que demostraron es que dadas ciertas condiciones ambientales, se pueden generar compuestos orgánicos como los aminoácidos, nucleótidos, etc (esenciales para el funcionamiento de una célula) a partir de compuestos inorgánicos.

    Pero no crearon VIDA, en el sentido en el que hoy la definimos. Un aminoácido no es una forma de vida independiente con capacidad de reproducirse, un nucleótido tampoco. Un genoma compuesto de millones de nucleótidos tampoco lo es -de nuevo, ciñiéndonos a la definición actual de "vida"-.

    No sé si querías enfocarlo en este sentido, pero te animo a que lo comentes aquí y así los demás también pueden intervenir ; )

    Y gracias! ; )

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  3. Oups... Pues yo pensaba que de lo del experimento de Miller a lo que tú comentas iba poquito.

    El debate creo que tiene varios enfoques posibles. Por ejemplo, da como para charlar sobre qué es artificial y qué natural. Como dijo el dibujante de abstrusegoose, "la diferencia entre natural y artificial siempre se me ha antojado un poco artificial".

    Por lo que he entendido de tu artículo, lo que hizo este equipo fue hacer que un "chasis" inherte de una bacteria funcionase con el fuel que ellos habían programado.

    Mi pregunta es: la programación de este genoma, ¿estaba basado en otro genoma, o se diseñó específicamente para que cumpliese unas funciones deseadas?

    Me explico, que como ya sabrás, mis bio-conocimientos son limitados. Si el genoma es responsable de las acciones que realiza dicha bacteria, el cómo, cuánto y cuándo lleve a cabo estas funciones debe estar codificado en el genoma, pues una bactería no tiene conciencia. Además, con el suficiente esfuerzo debe ser posible entender qué elementos del genoma se responsabilizan de cada una de las acciones. (si me equivoco el martes, cenando, me lo explicas ;-) ). Entonces mi pregunta es: el genoma que ellos introdujeron fue "de patente propia" o sencillamente reprodujeron el que ya tenía de forma artificial para asegurarse que podían reproducirlo?

    Porqué lo segundo estaría guai, pero lo primero sería cojonudo xD

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  4. Siguiendo tu ejemplo de la gasolina, ellos no diseñaron una nueva gasolina, ellos analizaron muestras tomadas en otros coches, las analizaron de la forma más exhaustiva que pudieron y trataron de emular esa composición, pero a través de un ordenador, diciéndole todo lo que tiene que añadir y en que proporciones y en qué orden.

    Con este ejemplo, aunque se entienda la distinción no se entiende el mérito del experimento, ya que no parece "muy dificil" repetir la receta de la gasolina y descubrir que al ponerla en un coche, éste funciona.

    Pero no conocemos al 100% como funciona un genoma, y no era trivial descubrir que un genoma sintetizado a partir de lo que nosotros hemos podido observar y cuantificar, fuera a funcionar.

    El caso del coche queda limitado a partir de aquí porque en la gasolina no está descrita "la receta" para fabricar un coche entero y en el genoma sí lo está para una célula. Ellos no supieron, partiendo de un genoma solo, generar una célula entera. Introdujeron su genoma nuevo en un "cuerpo vacío" y este funcionó con normalidad, dio descendencia, etc.

    Aunque este experimento funcionara, no nos tiene que dar la idea errónea de que todo lo necesario está escrito en forma de AGTCCATTCGCGA... porque tambien existen modificaciones químicas que no cambian el nucleótido pero cambian la info que da, tambien hay regulación topológica (la estructura que adopta el ADN y las proteinas que lo rodean influye en la expresión de los genes), más otras muchas regulaciones que desconocemos.

    Pero es un paso.

    ; )

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  5. mmm creo recordar que en este caso lo que se hizo fue secuenciar un genoma natural (el de la bacteria donadora) y a partir de esta secuencia (tras añadir firmas de autor) se sintetizó la secuencia artificial. Por poner un símil, cuando se realiza un trabajo para el colegio puedes hacer 2 cosas: lo correcto, es decir, buscar información de diversas fuentes y crear tu propia versión de lo que has aprendido en tu búsqueda (síntesis) o directamente "fusilar" un texto que incluye lo que te interesa explicar. En este caso han "fusilado" el genoma de una bactería añadiéndole algunos detallitos para que se pueda distinguir el genoma sintético del genoma artificial (como cuando cambias una palabra por un sinónimo o añades comas para disimular que has fusilado un texto).

    Pero Cassandra tiene razón: sigue siendo un gran paso :)

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