Crean una célula mínima con los genes indispensables para la vida

Craig Venter ha logrado otro hito: generar una célula bacteriana con el genoma más reducido posible para una vida autónoma.

Redacción. Madrid | 24/03/2016 19:00

Craig Venter, presidente del insituto que lleva su nombre, en California. (DM)

El equipo de Craig Venter, del instituto estadounidense que lleva su nombre, ha dado un paso más en su afán por desvelar las claves de la vida. En esta ocasión, ha diseñado y sintetizado un genoma bacteriano mínimo que contiene únicamente los genes indispensables para la vida, que se reducen a 473.

El nuevo estudio, que se publica en Science, sigue la estela del logro alcanzado por este grupo en 2010: la construcción y puesta en funcionamiento de la primera célula bacteriana sintética con capacidad de autorreplicarse, que demostró que se pueden diseñar genomas por ordenador, generarlos químicamente en el laboratorio y trasplantarlos a una célula receptora para crear una nueva célula que puede autorreproducirse y sólo está controlada por el genoma sintético.

El siguiente gran paso ha sido la síntesis de una célula que contenga sólo el material genético indispensable para mantener la vida en su forma más simple. El objetivo es avanzar en lacomprensión de la función de cada uno de los genes esenciales en una célula.

Para llevar a cabo esta investigación, Venter y sus colaboradores se valieron, una vez más, de los micoplasmas, bacterias que se caracterizan por poseer los genomas más reducidos que se conocen en células que se reproducen de forma autónoma. En 2010 sintetizaron el genoma deMycoplasma mycoides. En este nuevo trabajo, basándose en la literatura científica disponible, diseñaron, en primer lugar, genomas mínimos en ocho segmentos diferentes, con el fin de evaluar cada uno de ellos para clasificar sus genes constituyentes como esenciales o no.

Durante ese proceso de diseño, construcción y prueba, también buscaron los genes casi esenciales, es decir, aquellos que se requieren para un crecimiento adecuado pero que no son absolutamente necesarios para la vida.

Experimentos con transposones
A través de distintos experimentos, insertaron transposones en numerosos genes para alterar sus funciones y determinar cuáles eran necesarios para el funcionamiento de la bacteria. Realizaron estas pruebas de forma repetida hasta que constataron que no podían eliminar la función de ningún gen más y, por lo tanto, el genoma resultante era lo más reducido posible.

El análisis reveló que algunos genes inicialmente clasificados como no esenciales desempeñaban, en realidad, la misma función esencial que un segundo gen; de este modo, vieron que uno de esos dos genes debía mantenerse en el genoma mínimo.

La versión final, denominada JCVI-syn3.0, contiene 473 genes, lo que supone un genoma más pequeño que el de cualquier otra célula hallada hasta la fecha en la naturaleza que sea capaz de reproducirse de forma autónoma.

Ese genoma mínimo carece de todos los genes modificadores del ADN y de restricción, así como de la mayoría de los que codifican lipoproteínas. En cambio, casi todos los genes que contiene están implicados en la lectura y expresión de la información genética, así como en la preservación de esa información a lo largo de las generaciones.

Todavía no se conoce la función biológica de en torno al 31 por ciento de los genes de JCVI.syn3.0. Sin embargo, se han encontrado varios posibles homólogos de algunos de esos genes en otros organismos, lo que indicaría que codifican proteínas universales cuyas funciones todavía están por descubrir.

Los investigadores consideran que han desarrollado una plataforma genómica que puede convertirse en una herramienta para investigar las funciones esenciales de la vida.