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Lunes, 13 marzo 2017
Biología

Diseñan el primer genoma enteramente artificial para una levadura

Un consorcio internacional multidisciplinar ha completado la fase de diseño de un genoma de levadura totalmente sintético.

 

Cuando este genoma completamente artificial haya sido incorporado con éxito a células de levadura, a las que se denominará Saccharomyces cerevisiae 2.0, o Sc2.0, estaremos ante la materialización de un logro espectacular de la biotecnología, que abrirá las puertas hacia aplicaciones tanto académicas como industriales.

 

La levadura natural es un organismo importante para fabricar productos que se usan en biotecnología, como enzimas o antibióticos, pero optimizarla para nuevos productos es una estrategia ineficiente. El conjunto sintético de cromosomas diseñado por el equipo de Joel Bader, de la Escuela de Medicina en la Universidad Johns Hopkins de Estados Unidos, permite que el genoma de la levadura deje de tener las limitaciones que impiden su optimización, permitiendo que esta sea realizada por la propia levadura, sobre la marcha.

 

El genoma artificial de la Sc2.0 es alrededor de un 8 por ciento menor que el genoma de la levadura natural, una vez eliminado el ADN “basura” no codificante y otras secuencias genéticas recolocadas que podrían volverlo inestable y propenso a mutaciones.

 

El genoma sintético también está diseñado para que pueda ser adaptado a muy diversas finalidades, de manera que ayude a encontrar las respuestas a preguntas relacionadas con la estructura, función y evolución de los cromosomas que de otra forma sería difícil responder.

 

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Células de una levadura. (Foto: CDC / Leo Kaufman / Maxine Jalbert)

 

Una característica fascinante de la Sc2.0 atañe a los códigos genéticos de tres "letras", conocidos como codones, utilizados para producir proteínas a partir del ADN. La levadura natural posee tres codones del tipo conocido como "de terminación", que señalan a la maquinaria de producción proteica que una proteína ya está finalizada, pero la Sc2.0 ha sido diseñada con solo uno. Esto da la libertad de usar los codones no utilizados a fin de ampliar el código genético para un objetivo en particular.

 

Con el reto de diseñar del genoma artificial de levadura ya superado, el próximo será integrarlo en células de levadura naturales vivas. Seis cromosomas sintéticos completos ya han sido integrados en diferentes células vivas. Se están haciendo progresos notables con los restantes cromosomas, y la fase final del proyecto consistirá en integrarlos todos en una única célula de levadura.

 

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