El estudio de Biología Sintética más extenso realizado hasta la fecha. Se demuestra la viabilidad de bacterias con ADN humano recodificado.

Resumen del artículo publicado en The Scientist por A. P. Taylor, el 16 de mayo de 2019 (Imagen: © ISTOCK.COM, Dr_Microbe)

Según se publica en Nature el 15 de mayo de 2019, unos investigadores han generado bacterias Escherichia coli con un genoma completamente sintético en el cual se han substituido tres codones por sus sinónimos (los codones son las unidades de codificación de tres bases del ADN correspondientes a cada aminoácido de las proteínas codificadas por los genes).

Las bacterias con su genoma recodificado son ligeramente más grandes y muestran un crecimiento más lento que las de tipo no modificado. Pero viven.

Jason Chin, el científico que lideró el proyecto, un biólogo molecular del laboratorio de Biología Molecular del UK’s Medical Research Council, señala a The Guardian que: “Era completamente incierto averiguar si era posible hacer un genoma tan largo y si era posible cambiarlo tanto”.

Un genoma sintético es producto de una síntesis artificial, creada químicamente por científicos para después insertarlo en las células. En 2010, Craig Vienter y sus colaboradores recrearon el primer organismo con un genoma completamente sintético ensamblando los trocitos sintetizados del  genoma de un millón de pares de bases de la bacteria Mycoplasma mycoides.

Ver “1st Cell with Synthetic Genome”

Un genoma recodificado es un genoma en el que uno o más de sus codones han sido sustituidos por otros sinónimos. Los codones son las unidades de tres bases de ADN o ARN que. en la expresión de los genes. determinan qué aminoácido particular se ha de colocar en la proteína que se está sintetizando, o también si debe detenerse la síntesis de la proteína-. En el trabajo se han substituido algunos codones por sinónimos o se han añadido señales de codificación que las células de las bacterias no utilizan naturalmente. En 2013, el laboratorio de George Church  de Harvard, se recodificó el genoma de Escherichia coli utilizando un gen corrector para substituir un codon de parada por un sinónimo. Entonces en 2016, el laboratorio Church substituyó siete codons en parte del genoma de Escherichia coli, ensamblando pedazos de ADN sintético.

En el nuevo estudio, Chin y sus colegas sintetizaron 4 millones de pares de bases del genoma de Escherichia coli, realizando más de 18.000 cambios de codones. Específicamente, el equipo substituyó dos de los codones que codifican el aminoácido serina por un sinónimo, que también codifica serina pero no se usa habitualmente en las bacterias, e hicieron igual para un codon de parada,

Según Tom Ellis,  investigador del  Imperial College London’s, no omplicado en el estudio: “Han llevado el campo de la genómica sintética a un nuevo nivel, no sólo construyendo con éxito el genoma sintético más grande hasta la fecha, sino también realizando la mayoría de los cambios de codificación realizados en un genoma hasta ahora,”

Referencia

Fredens, J.W. Chin, y col. Total synthesis of Escherichia coli with a recoded genome. Nature569, 514–518 (2019)