La ciencia todavía no puede contestar la cuestión “¿Qué es la vida?”, pero sí puede jugar a modificar la vida y a crear nuevas formas al antojo del investigador. Y ahora también puede responder a la pregunta: ¿Cuál es el número mínimo de genes que necesita un ser vivo para crecer y reproducirse? Son 473 (que se sepa por ahora).
Craig Venter y su equipo -entre los que están el Premio Nobel Hamilton Smith y el pionero de la biología sintética Clyde Hutchison III- han creado en el Instituto que lleva su nombre en La Jolla (California) un organismo vivo con el genoma más pequeño y con menor número de genes que cualquier forma de vida que habite nuestro planeta. Se llama JCVI-Syn 3.0 (en honor al Instituto John Craig Venter y en referencia a su origen sintético), sólo tiene 473 genes y la cadena completa de su único cromosoma circular de organismo procariota -aquellos que no tienen núcleo celular, como las bacterias- está compuesto por poco más de 530.000 pares de bases (los ladrillos que conforman el ADN). El genoma humano alberga alrededor de 22.000 genes y tiene más de 3.200 millones de pares de bases.
En resumidas cuentas, han reducido la secuencia diseñada por la evolución durante miles de millones de años, a la mínima expresión apta para la vida. El resultado es el primer organismo con una carga genética desconocida en la naturaleza, 100% diseñada por el ser humano.
Tuvieron que optar por el camino largo; la prueba y error. Eliminaron fragmentos completos o quitaban genes independientes a su antojo, antes de reorganizar el cromosoma de nuevo e introducirlo en la célula vaciada para ver si el organismo podía o no vivir con normalidad. Si se eliminaba un gen y la célula no vivía, se trataba de un gen esencial para la vida.
Craig Venter y su equipo -entre los que están el Premio Nobel Hamilton Smith y el pionero de la biología sintética Clyde Hutchison III- han creado en el Instituto que lleva su nombre en La Jolla (California) un organismo vivo con el genoma más pequeño y con menor número de genes que cualquier forma de vida que habite nuestro planeta. Se llama JCVI-Syn 3.0 (en honor al Instituto John Craig Venter y en referencia a su origen sintético), sólo tiene 473 genes y la cadena completa de su único cromosoma circular de organismo procariota -aquellos que no tienen núcleo celular, como las bacterias- está compuesto por poco más de 530.000 pares de bases (los ladrillos que conforman el ADN). El genoma humano alberga alrededor de 22.000 genes y tiene más de 3.200 millones de pares de bases.
En resumidas cuentas, han reducido la secuencia diseñada por la evolución durante miles de millones de años, a la mínima expresión apta para la vida. El resultado es el primer organismo con una carga genética desconocida en la naturaleza, 100% diseñada por el ser humano.
Tuvieron que optar por el camino largo; la prueba y error. Eliminaron fragmentos completos o quitaban genes independientes a su antojo, antes de reorganizar el cromosoma de nuevo e introducirlo en la célula vaciada para ver si el organismo podía o no vivir con normalidad. Si se eliminaba un gen y la célula no vivía, se trataba de un gen esencial para la vida.
De esta forma artesanal, uno a uno, fueron identificando el catálogo preciso de los genes imprescindibles.
El Mycoplasma mycoides natural es un microorganismo bastante reducido de por sí, porque es un parásito intracelular de los mamíferos y toma todo cuanto necesita de su huésped. Tiene un tamaño algo superior al millón de pares de bases y 901 genes. Venter y su equipo lograron reducir esa cantidad a 473, pero no sin abrir a su vez nuevas preguntas. De ellos, hay 149 que aún no tienen ni la menor idea de para qué sirven. Aunque lo que sí saben es que si eliminas uno sólo de ellos, la bacteria se muere.
Con 531.000 pares de bases, el genoma mínimo diseñado por Venter no dista demasiado de las cerca de 600.000 que tiene el organismo más pequeño conocido, pero los investigadores aseguran en el trabajo que la gran ventaja de cara a su posible aplicación en la biotecnología para el diseño de organismos útiles para la industria química, farmacéutica o para la biorremediación ambiental es que M. genitalium crece tan lento que sus colonias tardan semanas en duplicar su tamaño, mientras que Syn 3.0 lo hace en tan solo tres horas.
Miguel Vicente, quien no duda en resaltar el interés de la investigación, señala: "Es un ejercicio de virtuosismo teórico, una demostración impresionante de técnica y de fondos dedicados a la investigación".
RECETA PARA FABRICAR UNA CÉLULA DE SÓLO 473 GENES
1.- Se analiza con un programa informático en un ordenador la secuencia genética de la bacteria 'Mycoplasma mycoides' para identificar los genes imprescindibles para el crecimiento y funcionamiento de la célula.
2.- Se fabrican las secuencias de ADN en el laboratorio a partir de sustancias químicas.
3.- Se unen estos fragmentos para construir el genoma sintético completo.
4.- Se integra el genoma fabricado en una levadura para obtener muchas copias del mismo.
5.- Se aíslan los genomas fabricados.
6.- Se trasplanta el genoma sintético a una célula vaciada de la bacteria 'Mycoplasma capricolum'.
7.- Se observa el crecimiento de la célula para comprobar que se desarrolla con normalidad e identificar así los 473 genes imprescindibles para la vida.
1.- Se analiza con un programa informático en un ordenador la secuencia genética de la bacteria 'Mycoplasma mycoides' para identificar los genes imprescindibles para el crecimiento y funcionamiento de la célula.
2.- Se fabrican las secuencias de ADN en el laboratorio a partir de sustancias químicas.
3.- Se unen estos fragmentos para construir el genoma sintético completo.
4.- Se integra el genoma fabricado en una levadura para obtener muchas copias del mismo.
5.- Se aíslan los genomas fabricados.
6.- Se trasplanta el genoma sintético a una célula vaciada de la bacteria 'Mycoplasma capricolum'.
7.- Se observa el crecimiento de la célula para comprobar que se desarrolla con normalidad e identificar así los 473 genes imprescindibles para la vida.
Fuentes: