Un grupo de científicos del
Scripps Research Institute en La Jolla (Estados Unidos) han utilizado el primer organismo semisintético estable creado en la historia para producir proteínas que no se encuentran en la naturaleza. El equipo dirigido por
Floyd Romesberg logró hackear una bacteria que tiene dos bases o letras adicionales en su
ADN, como se describe en un artículo de investigación publicado en la revista
Nature. El avance nos acerca un poco más a la posibilidad de crear vida artificial en el laboratorio, lo que nos permitiría mejorar el desarrollo de nuevos fármacos o biocombustibles.
El microorganismo utilizado pertenece a la especie
Escherichia coli y es exactamente igual que cualquier bacteria de este tipo en la naturaleza, con la excepción de que cuenta con seis letras en su
ADN. Los organismos vivos tienen cuatro bases en su genoma (adenina, citosina, timina y guanina), pero el grupo de
Romesberg consiguió desarrollar un microbio semisintético estable con dos letras adicionales.
Los investigadores lograron que una cepa de
Escherichia coli trabajase con
dNaM y dTPT3, bases aromáticas de ADN las cuales se enlazan entre sí mediante un empaquetamiento adicional y fuerzas hidrófobas en lugar del enlace de hidrógeno habitual utilizado por las bases naturales.
Introdujeron en la bacteria un plásmido de
ADN circular con un gen de proteína verde fluorescente (
GFP, por sus siglas en inglés) con elementos sintéticos. Dentro del gen, insertaron el par de bases no naturales
dNaM-dTPT3 en un sitio donde querían incorporar un aminoácido no natural en GFP.
Los científicos modificaron una bacteria, la cuál puede expresar una enzima que transcribe el gen
GFP a
ARN mensajero con la versión
ARN de
NaM en el lugar correspondiente. Para que la bacteria pudiera traducir el
ARNm, los científicos tuvieron que crear células que produjesen
ARNt (de transferencia) que podía reconocer
NaM. Los científicos probaron el sistema con dos
ARNt diferentes, y cada uno llevaba un aminoácido no natural diferente,
N-propargil-lisina y p-azido-fenilalanina, y demostraron que las bacterias se colocaban cada una al lugar correspondiente en el
GFP.
El trabajo muestra cómo los pares de bases no naturales son compatibles con la maquinaria de la biología molecular que se encuentra dentro de las células.
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