Uno de los padres del genoma humano ha sintetizado el ADN completo de la bacteria Mycoplasma genitalium. El hallazgo, que se publica en la revista Science, podría servir para crear bacterias que “limpien” el medio ambiente.
El equipo de investigadores de Craig Venter, en su instituto de Rockville (EEUU), ha creado, a partir de elementos químicos, el mayor genoma artificial completo de un ser vivo, el Mycoplasma genitalium, la bacteria con el genoma más simple de vida independiente. El trabajo se publica en el último número de la revista Science.
Los científicos diseñaron un sistema de Ingeniería Genética con el que han logrado sintetizar pequeños segmentos artificiales de ADN, para ensamblarlos y clonarlos después con dos contenedores biológicos: la bacteria Escherichia coli y la levadura. Así, han conseguido una réplica artificial, a imagen y semejanza del genoma de la bacteria original.
El frágil proceso del ensamblaje
Para lograr la síntesis del cromosoma, el equipo de Venter copió pequeñas partes del original completo, en total 101 fragmentos de ADN sintético, de entre 5.000 y 7.000 pares de bases cada uno. Sin embargo, para ensamblar el centenar de piezas y lograr el genoma artificial completo ha sido necesario realizar varios pasos, dada la fragilidad de los bloques sintéticos de ADN.
Los investigadores introdujeron en la bacteria Escherichia coli el centenar de piezas. La actividad biológica de esta bacteria les permitió reunirlas en 25 piezas, luego en 8, y en 4. Llegado este punto, los cuatro cuartos resultantes tuvieron que acabar de ensamblarse en otro contenedor biológico, en levadura, ya que la bacteria E. coli no tiene capacidad para aceptar como huésped cromosomas tan grandes, además del suyo propio. Tras ensamblar los cuatro cuartos, los investigadores lograron el genoma artificial completo del Mycoplasma genitalium, que fue secuenciado de nuevo para comprobar que su estructura química era idéntica al original.
Un anuncio a bombo y platillo
En octubre de 2007, Craig Venter anunció en el periódico británico The Guardian que su equipo estaba creando vida artificial en su laboratorio. Avanzándose a los resultados que ahora aparecen en Science, el investigador dejó en el aire muchas incógnitas. Confirmando el hallazgo, los investigadores y una hábil estrategia técnica han culminado la copia artificial de todo el ADN del micoplasma; una vez destruido el gen responsable de la patogenicidad y añadidas algunas etiquetas de marcaje, 582.970 pares de bases.
"Consideramos este nuevo avance como un segundo paso en un proceso de tres pasos hasta conseguir crear la primera forma de vida artificial", afirmó Craig Venter en la rueda de prensa de presentación de la investigación, que pudo seguirse por conferencia telefónica. "Continuamos trabajando en el objetivo final, que es insertar este cromosoma sintético en una célula y conseguir que funcione, para obtener el primer organismo sintético, explicó Dan Gibson, investigador principal.
Implicaciones biotecnológicas de futuro
Uno de los objetivos que persigue el equipo de Venter es conocer cuál es el contenido genético mínimo que necesita un organismo para desarrollar las funciones esenciales para vivir. Por ese motivo, los científicos escogieron para sus experimentos Mycoplasma genitalium, la bacteria con el genoma más pequeño.
Los propios investigadores reconocen en el estudio que esta técnica supone sólo el primer paso y que todavía queda pendiente el acto final: "El próximo paso va a ser crear las células vivas de una bacteria viva basada en este cromosoma sintético".
Craig Venter tiene ya un acuerdo de inversión con la empresa petrolera British Petroleum, a través de otra nueva empresa, Synthetic Genomics Incorporated, para el desarrollo de moléculas artificiales que puedan utilizarse en la generación de biocombustibles o que puedan digerir dióxido de carbono.
Las implicaciones biotecnológicas de esta técnica son enormes y presentan grandes posibilidades comerciales. Permitiría crear sistemas biológicos con funciones nuevas que no se encuentran en la naturaleza: bacterias programadas para degradar gases contaminantes, para devorar petróleo, que puedan transformar la luz solar en hidrógeno, o los residuos en energía. Al mismo tiempo, la técnica de Venter podría utilizarse para fabricar armas biológicas mortíferas.
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