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Los científicos de la vida artificial despertaron bacterias sintéticas
Hace aproximadamente seis años, los investigadores estadounidenses presentaron una bacteria con material genético sintetizado de manera completamente artificial. El discurso fue incluso de "vida artificial". Los científicos ahora han dado otro paso: produjeron una bacteria que solo contiene genes absolutamente vitales..
Cuántos genes realmente necesita una criatura viviente
Un total de 473 genes necesita al menos un ser vivo. Al menos esto es cierto para las bacterias, como han descubierto investigadores de los EE. UU. En torno a Craig Venter. Los científicos de la "J. El Craig Venter Institute y sus colegas de la University of California-San Diego, Synthetic Genomics y el National Institute of Standards and Technology informan en la revista Science que estos genes controlan todos los procesos vitales en condiciones ambientales óptimas. Deja que las bacterias crezcan. Como lo muestra un informe en la revista científica "Nature", los investigadores diseñaron bacterias con un material genético mínimo generado artificialmente y permitieron que creciera en el laboratorio. Según una agencia de noticias dpa, el genoma de la bacteria llamada "JCVI-syn3.0" es más pequeño que el de cualquier célula natural que se replique de forma autónoma. De acuerdo con esto, es más fácil investigar qué genes y qué funciones son esenciales para la vida..
Investigadores estadounidenses han creado una bacteria con un genoma mínimo que solo contiene genes absolutamente vitales. (Imagen: blobbotronic / fotolia.com) Los resultados son "no tan relevantes" según los expertos alemanes
Según las estimaciones actuales, un humano tiene más de 20,000 genes, muchos animales y plantas tienen aún más. El biotecnólogo Prof. dr. Según el dpa, Alfred Pühler de la Universidad de Bielefeld explicó que el estudio fue un buen trabajo científico, pero no fue el gran éxito que muchos expertos habían esperado. "Biotecnológicamente, el resultado no es tan relevante", dijo el científico alemán. Aunque el estudio fue cuidadosamente derivado y el resultado de una gran diligencia. "Pero no proporciona el chasis simple para la producción de sustancias, como esperaba", dijo Pühler..
Búsqueda del genoma mínimo bacteriano
Ya en 2010, un equipo dirigido por Craig Venter había creado una bacteria con material genético artificial. Se dice que los genes de la bacteria Mycoplasma mycoides se reprodujeron con la ayuda de fragmentos de genoma individuales y este genoma de la técnica se utilizó en otras especies bacterianas (Mycoplasma capricolum). Según la información, el material genético sintético desplazó el material genético original y se hizo cargo del control de las bacterias huésped. En su estudio, los investigadores redujeron el tamaño del genoma de esta bacteria llamada "JCVI-syn1.0". El objetivo del estudio fue encontrar un genoma mínimo bacteriano suficiente para mantener la vida..
Bacteria no viable en los primeros intentos.
Basados en el conocimiento biológico molecular básico y los datos existentes sobre las funciones de los genes, los científicos diseñaron este genoma en experimentos iniciales en la computadora. Sin embargo, fallaron y la bacteria resultante demostró ser no viable. Comenzaron de nuevo con el genoma natural genupfen. "Los resultados nos convencieron de que no tenemos suficiente conocimiento para diseñar un genoma mínimo funcional basado en principios básicos", dijeron los investigadores. Por lo tanto, en los experimentos posteriores, realizaron su trabajo experimentalmente: silenciaron gradualmente los genes individuales para descubrir si eran necesarios para el funcionamiento de la célula bacteriana..
Funciones desconocidas esenciales para la vida.
De esta manera, identificaron tres grupos: genes que son indispensables, genes prescindibles y genes que mejoran en gran medida la prosperidad de las células. Finalmente, quedaron 473 genes, manteniendo vivo a JCVI-syn3.0 en condiciones de laboratorio. Las bacterias fueron suministradas con los nutrientes necesarios en el cultivo. Como dice el estudio, en condiciones menos óptimas, es probable que se necesiten más genes para sobrevivir. Un total de 149 genes, los investigadores no pudieron atribuir una función biológica. Según los expertos, esto sugiere que hay funciones hasta ahora desconocidas que son esenciales para la vida. Aunque su objetivo era la creación de un genoma mínimo, su enfoque también podría usarse para construir células con las propiedades deseadas. Por ejemplo, las células podrían construirse con vías metabólicas adicionales o código genético alterado para producir medicamentos o químicos industriales..
Gran actuación del equipo de investigación.
"Sin embargo, uno debe preguntarse: ¿es esa realmente la bacteria ideal para la síntesis de sustancias biotecnológicamente relevantes?", Dijo Pühler, quien no participó en el estudio. Entre otras cosas, el beneficio para la producción biotecnológica se reduce por el hecho de que el micoplasma producido proliferó demasiado lentamente. Además, el resultado no puede ser transferido a otros microbios. "Para otras bacterias, terminaré con otros grupos electrógenos básicos". Según Pühler, el micoplasma le dio al equipo la gran ventaja de tener relativamente pocos genes por naturaleza. "Viven como beneficiarios en otras células y no tienen que producir muchas sustancias importantes", dijo dpa. Sin embargo, el rendimiento de los investigadores fue alto: "El genoma se redujo casi a la mitad". Además, los 149 genes no asignables ofrecerían enfoques de investigación interesantes. (Ad)