Un tipo de célula sintética puede evolucionar de manera más rápida que las células naturales al procesar únicamente sus genes esenciales.
Lo más vital
Las células mínimas son aquellas cuyo genoma codifica solamente los genes necesarios para sobrevivir. Estas han sido diseñadas con el propósito de que los citólogos entiendan las funciones de todos los genes y sus componentes, y así conozcan los principios de la biología celular.
Luego de estudiarlas en el laboratorio, se pudo observar cómo las formas de vida unicelulares solo requieren los elementos evolutivos más básicos para obtener una ventaja en su entorno.
El nuevo experimento, publicado en Nature, demostró que una célula mínima que contiene solo 493 genes puede mutar y adaptarse para mejorar su estado físico. Esto representa un avance crucial en la persistencia y estabilidad de la vida, que ha podido ser presenciado en condiciones de laboratorio.
Los investigadores de Brasil y Estados Unidos utilizaron una versión simplificada artificialmente del organismo unicelular Mycoplasma mycoides, una bacteria parasitaria ubicada en el tracto digestivo de las cabras y otros rumiantes que resulta ideal para este tipo de experimentos; pues depende tanto de su huésped que ha perdido gran cantidad de sus genes originales, conservando únicamente aquellos necesarios para su supervivencia.
Ahora solo le quedan 901 genes en su genoma, bastante diminuto en comparación con los miles de genes que codifican proteínas en muchas otras especies bacterianas. Los científicos eliminaron el 41% de estos genes, dejando de lado todas las secuencias excepto las más esenciales. Así crearon una célula de vida libre con el genoma más pequeño de cualquier organismo cultivado en un cultivo puro.
La vida encuentra un camino
Según el biólogo Jay Lennon de la Universidad de Indiana, la bacteria modificada, denominada M. mycoides JCVI-syn3B, representa la esencia de lo que se necesita para que una célula sobreviva.
Cuando Lennon y sus colegas permitieron que M. mycoides JCVI-syn3B creciera en el laboratorio durante 300 días (equivalente a 2000 generaciones bacterianas), observaron una tasa de mutación excepcionalmente alta para una célula tan simple.
«Podemos simplificar la célula hasta su escencia», explica Lennon, «pero eso no impide que la evolución funcione«.
En contraste con el M. mycoides original, esta nueva cepa evolucionó un 39% más rápido y recuperó por completo el estado físico que había perdido cuando los científicos extrajeron artificialmente muchos de sus genes.
Después, colocaron en el mismo tubo de ensayo otras células mínimas que no habían evolucionado durante 300 días. Sin duda, las evolucionadas superaron a las demás, tomando el control y convirtiéndose en la cepa más dominante, demostrando que se adaptaron mejor a su entorno.
«Podemos afirmar que la selección natural puede aumentar rápidamente la aptitud de los organismos más simples en términos de crecimiento autónomo», escriben los autores.
Si bien aún quedan muchas investigaciones por realizar y matices por explorar, este experimento es un ejemplo revelador de cómo los organismos pueden evolucionar y adaptarse en entornos limitados.
