Los genes del organismo contienen seis bases genéticas en lugar de
cuatro. La X y la Y han sido añadidas de forma artificial, y gracias a ellas,
ha surgido una proteína jamás vista en la naturaleza. ¿Podría la vida haber
evolucionado de manera diferente? La respuesta es sí
Todos los seres vivos de la Tierra guardan las instrucciones para la
vida en su ADN en forma de cuatro bases genéticas: A, G, C y T. Todos menos
uno.
En el laboratorio de la start-up de Floyd Romesberg en San Diego (EEUU)
las bacterias crecen con un código genético ampliado. Tienen dos letras más, un
par de bases "antinatural" a las que llaman X e Y.
En 2014, Romesberg, que también dirige un laboratorio del Instituto de
Investigación Scripps, modificó por primera vez los genes de la bacteria E.
Coli para albergar los nuevos componentes de ADN. Ahora, sus bacterias están
utilizando su código ampliado para fabricar proteínas con componentes igual de
raros.
El investigador explica: "Queríamos demostrar el concepto de que
cada paso del almacenamiento y la recuperación de la información podría estar
mediado por un par de bases antinatural. Ya no es una curiosidad".
La bacteria se denomina un organismo "semisintético" ya que,
si bien contiene un alfabeto genético expandido, el resto de la célula no ha
sido modificado. Aun así, el ingeniero biológico del Laboratorio Lincoln del
Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, EEUU) Peter Carr dice que esto
sugiere que los científicos no han hecho más que empezar a aprender hasta qué
punto se puede rediseñar la vida, un concepto conocido como biología sintética.
Romesberg detalla: "No sabemos cuáles son los límites máximos de
nuestra capacidad de diseñar sistemas vivos, y este trabajo ayuda a demostrar
que no estamos limitados a cuatro bases. Creo que es bastante
impresionante".
La búsqueda de vida en Marte o Júpiter ha resultado decepcionante para
la humanidad. Sin embargo, las extrañas bacterias que crecen en San Diego ya
insinúan que la biología de nuestro planeta no es la única biología posible. El
investigador amplía: "Sugiere que si la vida ha evolucionado en otro
lugar, podría haberlo hecho usando moléculas o fuerzas muy diferentes. La vida
tal y como la conocemos puede no ser la única solución, y puede que no sea la
mejor".
Los esfuerzos de Romesberg de introducir un código genético no natural a
las bacterias comenzaron hace 15 años. Después de crear un par de letras
candidatas a formar parte del ADN, el primer paso fue agregarlas al genoma de
una bacteria y demostrar que podrían ser utilizadas para almacenar información.
Es decir, ¿podría el organismo acatar el ADN antinatural y también copiarlo
fielmente mientras se dividía?
La respuesta, según demostró su laboratorio en 2014, fue afirmativa.
Pero las primeras versiones de la bacteria no eran demasiado estables. Murieron
o se deshicieron de las letras adicionales de su ADN, que son almacenadas en un
minicromosoma llamado plásmido. En las propias palabras del investigador, sus
creaciones "carecían de la fortaleza de la vida real".
Para este año, el equipo había creado una bacteria más estable. Pero
dotar al germen de un código parcialmente artificial no era suficiente, tenía
que usar ese código para crear una proteína parcialmente antinatural. Eso es lo
que el equipo de Romesberg afirma haber logrado ahora, en un trabajo publicado
en la revista Nature.
Usando las letras adicionales, instruyeron a las bacterias para que
formaran una proteína verde y luminiscente con un único aminoácido no natural.
Romesberg detalla: "Almacenamos la información, y ahora la hemos
recuperado. El siguiente paso será emplearla. Vamos a hacer cosas que nadie más
puede hacer".
La recompensa práctica de un organismo con un alfabeto genético más
grande es que tiene un vocabulario más amplio: puede ensamblar proteínas con
componentes que normalmente no se encuentran en la naturaleza. Eso podría
resolver algunos problemas complicados en química médica, que es el arte de dar
forma a las moléculas para que hagan exactamente lo que se quiere dentro del
cuerpo humano, y nada no deseado.
Ese es el objetivo de la start-up fundada por Romesberg, llamada
Synthorx. Ya ha recaudado unos 13,5 millones de euros y espera convertir la
investigación en nuevos fármacos. Un proyecto tiene como objetivo hacer una
nueva versión de la interleucina-2, un medicamento contra el cáncer con algunos
efectos secundarios desagradables. Tal vez los gérmenes semisintéticos puedan
solucionarlo al intercambiar algunos componentes inusuales en puntos claves.
"Esta empresa necesita salir del laboratorio y entrar en la clínica",
dice su nueva directora general, Laura Shawver.
Carr dice que un código genético ampliado podría tener implicaciones más
allá de proporcionar un atajo para programar nuevas propiedades en proteínas.
También cree que las nuevas letras podrían ser utilizadas para ocultar
información de manera que otros biólogos no podrían ver fácilmente. Eso podría
resultar útil para ocultar la propiedad intelectual o, quizás, para disfrazar
un arma biológica.
Fuente: MIT Technology Review