Científicos estadounidenses han desarrollado un organismo sintético unicelular que crece y se divide como una célula normal. Esta célula artificial imita aspectos del ciclo de división celular que subyace y genera una vida saludable. Los detalles del alucinante experimento fueron publicados en Cell.
El logro, demostrado en una forma de vida similar a una bacteria unicelular llamada JCVI-syn3A, es el resultado de décadas de secuenciación y análisis genómico. Los científicos exploraron los roles que los genes individuales juegan dentro de los seres vivos para llegar a este avance.
“Nuestro objetivo es conocer la función de cada gen para que podamos desarrollar un modelo completo de cómo funciona una célula”, dijo el biofísico James Pelletier del MIT y el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST).
Trabajo de décadas
Los orígenes del trabajo se remontan a la década de 1990. Sin embargo, los avances más recientes ocurrieron en 2003, cuando los investigadores sintetizaron con éxito un pequeño virus que infecta a las bacterias.
El avance hizo que científicos del Instituto J. Craig Venter (JCVI) diseñaran en 2010 la primera célula bacteriana sintética, llamada JCVI-syn1.0. Este es el primer organismo en la Tierra con un genoma completamente sintético, diseñado en base al ADN natural de la bacteria Mycoplasma mycoides.
Luego, el equipo dio otro paso, creando una especie de bacteria con un código genético más pequeño comparado a los que se encuentran en la naturaleza. El organismo, llamado JCVI-syn3.0, solo poseía 473 genes en total, siendo más corto que cualquier organismo vivo autosustentable conocido en el mundo natural.
No obstante, el kit de herramientas genéticas en miniatura de JCVI-syn3.0 le permitió perpetuarse a través de la división celular de una manera inusual. El diminuto ser vivo produjo una “variación morfológica sorprendente” en las nuevas células que creó, las cuales surgieron en una variedad de formas y tamaños diferentes.
El nuevo organismo
Ahora, miembros del mismo equipo de investigación han descubierto una forma de evitar que ocurran estas extrañas morfologías. Lo lograron con una variante recientemente modificada de JCVI-syn3.0, conocida como JCVI-syn3A.
Adicionaron 19 genes que no están presentes en JCVI-syn3.0. Gracias a esto, el novedoso JCVI-syn3A es capaz de someterse a una división celular de una manera más consistente y de apariencia normal, con una variación morfológica significativamente menor a la exhibida por JCVI-syn3.0.
No obstante, aún existen muchas cosas desconocidas en estos genes. Por ejemplo, si bien JCVI-syn3A presenta 19 genes nuevos, se cree que solo 7 desempeñan un papel en hacer la ejecución de sus procesos de división celular de una manera más regular. Y entre esos 7 genes, solo se han identificado las funciones de 2, llamados ftsZ y sepF.
Todavía se desconoce cómo los otros cinco contribuyen necesariamente a la consistencia morfológica de JCVI-syn3A. Pero, este pequeño genoma ahora representa el nuevo estándar para la experimentación que nos ayudaría a caracterizar la función de estos genes dentro de los organismos.