El concepto de ''célula mínima'' es fundamental para la biología sintética. Podemos definirla como el conjunto mínimo de genes que son necesarios y suficientes para que una célula funcione, en presencia ilimitada de nutrientes esenciales. Ahora, un nuevo estudio publicado en Science presenta la síntesis de un genoma bacteriano mínimo, con apenas 473 genes.La versión final hasta la fecha, es el genoma más pequeño capaz de replicar de forma autónoma cualquier célula, apodado JCVI-syn3.0. Este trabajo, continúa las investigaciones publicadas en 2010 por un grupo internacional de expertos liderados por Craig Venter, un biólogo y empresario procedente de los Estados Unidos que pudo desarrollar la primera célula bacteriana sintética, el mismo equipo que continuó estas investigaciones posteriores.
Desde ese momento, estos científicos se propusieron sintetizar una célula mínima compuesta solamente por los genes necesarios para la vida en su forma más simple, un esfuerzo que podría ayudar a los especialistas a comprender la función de cada gen esencial en una célula. En ese mismo año (2010), los investigadores ya sintetizaron el genoma de la especie Mycoplasma mycoides, la familia de bacterias con el genoma más pequeño conocido hasta ese momento de una célula de replicación autónoma. El grupo que también es dirigido por Clyde Hutchison, profesor en el instituto de Craig Venter, trabajó anteriormente con esta familia de bacterias, pero fueron el grupo de expertos liderados por Craig los que consiguieron sintetizar este genoma.
Para desarrollar el trabajo actual, los investigadores diseñaron hipotéticos genomas mínimos en ocho segmentos distintos de ADN, cada uno de los cuales fue probado con el fin de clasificar con precisión los genes constitutivos de ser esenciales o no. Durante este proceso, también trataron de identificar los genes cuasiesenciales, es decir, genes no necesarios absolutamente para la vida pero sí necesarios para un crecimiento robusto del gen. Para estos autores y científicos, el genoma JCVI.syn3.0, es una herramienta versátil para la investigación de las funciones básicas de la vida. En una serie de ensayos, el equipo de investigadores insertó fragmentos del genoma que pueden cambiar de forma autónoma su ubicación dentro el mismo, también conocidos como transposones. para interrumpir sus funciones y determinar cuáles eran necesarios para la actividad general de las bacterias.
El objetivo de este trabajo, era rebajar gradualmente el genoma sintético, repitiendo una y otra vez los experimentos hasta que este fuera tan pequeño como fuese posible. El análisis final reveló que algunos genes inicialmente clasificados como 'no esenciales' realizan la misma función esencial pero como un segundo gen. Por lo tanto, uno de los pares de genes debe ser retenido en el genoma mínimo. Este genoma mínimo carece de todos los genes de restricción y modificación del ADN y de la mayor parte de los genes que codifican lipoproteínas. Por el contrario, se conservan casi todos los genes implicados en la lectura genética y expresión en el genoma, así como en la preservación de la información genética a través de las generaciones.
Por extraño que parezca, todavía no se conocen las funciones biológicas precisas de aproximadamente el 31% de los genes de JCVI-syn3.0. Sin embargo, se encontraron varios potenciales homólogos para un número de estos genes en otro organismo, que sugiere que son capaces de codificar proteínas universales con funciones aún por determinar.
FUENTE: noticiasdelaciencia.com
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