CREACIÓN DE UNA CÉLULA ARTIFICIAL

Científicos del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa y la Universidad Técnica de Delf han logrado dentro de un tubo de ensayo que un "minigenoma" exprese las proteínas que lo replican una y otra vez. Los resultados demuestran la posibilidad de imitar la función de replicación de material genético, lo que supone un avance en la dirección de construir la primera célula sintética.

El ensamblaje de la primera célula sintética es un reto de la biología actual al que los científicos apenas han conseguido acercarse. Alcanzarlo no solo pondría a prueba la ciencia que damos por sentada hoy en día, sino que también podría abrir toda una serie de posibilidades, tanto a nivel de conocimiento como de aplicaciones prácticas.

Para construir una célula sintética son muchos los sistemas que tienen que funcionar a la perfección y estar coordinados. Conocemos más o menos cómo funcionan los componentes de la célula por separado, pero al ponerlos a funcionar todos a la vez la complejidad supera nuestro actual conocimiento.

Sin embargo, hay una serie de pilares desde los que se puede construir. Uno de ellos es que una de las funciones claves a incluir en una célula artificial es la replicación del material genético. Otro pilar es que se necesita que dicho material genético se exprese, y lo hace a través de un mensajero, siendo necesarias proteínas que hagan que se cumplan las instrucciones de este mensaje. Por último, sería necesario una membrana que separe la célula del exterior.

En este contexto, una colaboración entre científicos de la Universidad Técnica de Delft  y el laboratorio de Margarita Salas en el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa ha logrado en el tubo de ensayo que un "minigenoma" exprese las proteínas que lo replican una y otra vez. Estos resultados, publicados en Nature Communications, demuestran la posibilidad de imitar la función de replicación de material genético, lo que significa un paso importante en la dirección de construir la primera célula sintética, según los autores.

El laboratorio de Christophe Danelon en Delft se ha centrado en el problema de poner en funcionamiento este sistema mínimo in vitro y que realice la replicación del ADN, su transcripción a ARN, la traducción del ARN a las proteínas codificadas por dicho ADN, y que estas proteínas a su vez repliquen el ADN inicial.

Se han descrito muchos métodos en los que se realiza simultáneamente transcripción y traducción, con lo cual, la clave es el sistema de replicación del ADN. El laboratorio de Margarita Salas es el que ha proporcionado la gran mayoría del conocimiento sobre la replicación del ADN.

La colaboración con el laboratorio de Margarita Salas  permitió al laboratorio del doctor Danelon utilizar ventajosamente la maquinaria de replicación de ADN de Phi29. Este equipo optimizó una reacción de transcripción-traducción de modo que, al añadir a dicha reacción un "minigenoma" lineal que codificaba las proteínas esenciales para la replicación del ADN de Phi29, dichas proteínas eran producidas e inmediatamente empezaban a trabajar sobre el "minigenoma" que las codificaba haciendo copias del mismo, con lo cual se podía considerar cerrado el ciclo.

“Pero no solo eso, sino que se comprobó que, a su vez, los nuevos minigenomas producidos eran perfectamente funcionales, y en presencia de los componentes adecuados volvían a producir las proteínas de replicación y a ser nuevamente replicados”, describen los autores del trabajo.

Fuente: Sinc