martes, 4 de marzo de 2014

Los primeros pasos hacia la biología sintética

Biología Sintética
A lo largo de mis demás entradas he hablado indirectamente de la biología sintética, sin darle ese nombre, por lo que considero que es el momento de explicar lo que es.

La biología sintética surgió en los años 80 para referirse a la tecnología que se necesitaba para producir las primeras bacterias modificadas genéticamente. Hoy en día, ese término abarca mucho más y es el causante de diversas controversias éticas en la comunidad científica. Dicha biología artificial se  refiere a la ciencia y técnicas utilizadas para diseñar y construir bloques de genes que permitan que los organismos modificados, adquieran características y funciones nuevas que no tendrían en la naturaleza y que les permitirían adaptarse mejor a su medio y asegurar la sobrevivencia de su especie. Por ejemplo, la modificación de microbios para que adquieran la capacidad de degradar compuestos sintéticos o producir biocombustibles y a su vez, la creación de nuevos organismos o restauración de otros a partir de la modificación y reestructuración de genomas.

Esto sin duda causa una gran polémica que no solo se limita a la comunidad científica. ¿Es posible que la historia de Frankenstein se haga realidad? ¿Será el fin del vitalismo que ha regido a la ciencia durante años?  La realidad es que para saber lo que realmente es la vida, esta debe ser estudiada y simplificada en el laboratorio, lo que quiere decir que solo la experimentación nos mostrará un panorama claro y en un sentido biológico sobre lo que es la vida.

El 20 de mayo de 2010, Daniel Gibson, Craig Venter y otros 22 científicos del Instituto J. Craig Venter de Estados Unidos publicaron un artículo para la revista Science que dejó perpleja a la ciencia. Por primera vez se diseñó el material genético de un organismo por métodos bioinformáticos, es decir, por computadora. Dicho material genético se sintetizó químicamente y se trasplantó a una célula huésped, lo que dio origen a un organismo totalmente nuevo que realizaba exclusivamente las funciones que se le habían destinado. Así nació la primera célula bacteriana controlada por un genoma sintetizado químicamente. Este avance, representa el inicio de lo que podría ser la creación de vida dentro de un laboratorio.

¿Quién es el genio detrás del proyecto?
John Craig Venter

John Craig Venter es un científico estadounidense nacido en 1946. Se formó académicamente en la Universidad de California en donde se graduó de la licenciatura en bioquímica en 1973 y dos años después del doctorado en fisiología y farmacología. Su primer trabajo fue como investigador en la Universidad de Buffalo en Nueva York y posteriormente en el National Institutes of Health (1984) en dónde dio sus primeros pasos hacia la biología sintética. Durante su estancia en el NIH, Venter aprendió a identificar rápidamente gran parte de los ARN mensajeros presentes en una célula, con lo que pudo identificar la secuencia parcial de un gran número de ARN mensajeros que se sintetizan en el cerebro y así consiguió proyectar la importancia de identificar este tipo de genes. Estas secuencias parciales son conocidas como EST (expressed sequence tag o marcador de secuencia expresada) y sirven para determinar secuencias e identificar genes que se pueden transcribir. Para empezar con su racha controversial, Venter intentó patentar estos genes, sin embargo, perdió el caso.

Años después, fundó la compañía Celera Genomics, en donde comenzó uno de los proyectos más importantes para la comunidad científica, la secuenciación del genoma humano. Utilizó una técnica llamada Shotgun sequencing, el cual hacía uso de la bioinformática para secuenciar el genoma. En un corto periodo de tiempo pudo secuenciar su propio genoma, lo que lo puso en la mira de la comunidad científica, unos admirándolo y otros odiándolo. También logró secuenciar el genoma de la bacteria Haemophilus influenzae, mosca de fruta, ratón, rata y perro.

Después de ser despedido de Celera Genomics en 2002, por considerar que su descubrimiento no era rentable, Venter se dedicó a la Metagenómica (describir los componentes bacterianos de un ecosistema) de los océanos. Actualmente es el presidente del J. Craig Venter Institute y cofundador de Synthetic Genomics, en donde usan microorganismos modificados genéticamente para producir etanol e hidrógeno para usarlos como combustibles alternativos.

Craig Venter es uno de los científicos más controversiales e importantes del siglo, ya que su visión está cambiando poco a poco la forma de hacer ciencia. La creación de la primera célula sintética es sin duda, la primera piedra que pondrá los cimientos de la evolución de la ciencia.
Referencias
 

Daniel G. Gibson, C. L.-Y.-G. (20 de Marzo de 2010). Creation of a Bacterial Cell Controlled by a Chemically Synthesized Genome. Science, 329 (5987), 52-56. Obtenido de https://www.sciencemag.org/content/329/5987/52.full
 Anónimo. (2010). Wikipedia. Obtenido de http://es.wikipedia.org/wiki/Craig_Venter

UNAM. (2010). Biología sintética: La primera célula viva artificial. Como Ves.

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