miércoles, 24 de agosto de 2011

Biología sintética con alfabeto expandido.




Un equipo de científicos encabezado por Zunyi Yang y Fei Chen, de la Fundación para la Evolución Molecular Aplicada (FAME, por sus siglas en inglés; Estados Unidos), ha creado un código genético artificial capaz de evolucionar para producir nuevos genes. El código consiste en seis bases, en vez de las cuatro habituales, y podría constituir los cimientos de una vida sintética con capacidad para mutar al azar.

Lo que el equipo de investigadores ha conseguido es crear dos nuevas moléculas que pueden introducirse en el ADN junto con las habituales adenina (A), timina (T), citosina (C) y guanina (G). Las nuevas bases, llamadas P y Z, tienen una estructura similar a las naturales pero los enlaces de hidrógeno son ortogonales. Lo anterior sería llamativo pero no novedoso: nucleótidos no habituales se han incorporado con anterioridad en el ADN, pero se terminan eliminando durante la replicación porque las enzimas que copian el ADN no los aceptan.

Según una teoría las enzimas usan la densidad electrónica para reconocer las bases “buenas”; simplificando, según las enzimas recorren el ADN la densidad electrónica detectada se mantendría continua, si la molécula no tiene la configuración adecuada la enzima no la copia. El equipo de Yang y Chen diseñó sus moléculas para que su densidad electrónica se orientase para continuar la pauta. Por tanto, el hecho de que los investigadores consiguieran la replicación de la secuencia GACTPZ en células artificiales, aparte de un paso gigantesco para la biología sintética, es una elegantísima demostración de la teoría de la lectura enzimática del ADN basada en la densidad electrónica.

Alterando las condiciones en las que el ADN se replica el equipo puede controlar el grado de precisión con el que el ADN se copia, esto es, se pueden crear ambientes en los que prácticamente puedes hacer lo que quieras con los pares de bases. Los investigadores, entre los que está Steven Benner (“padre” de la biología sintética), demuestran en este trabajo que el uso de condiciones en las que se limitan mucho los errores de copia lleva a mutaciones aleatorias en el código. Esta es la base de un sistema de evolución darwiniano.

Referencia:

Yang, Z., Chen, F., Alvarado, J., & Benner, S. (2011). Amplification, Mutation, and Sequencing of a Six-Letter Synthetic Genetic System Journal of the American Chemical Society DOI: 10.1021/ja204910n



3 comentarios:

DarkSapiens dijo...

Wow. Creo que… me quedo con esa palabra como mi reacción a esta entrada. Wow o_o

César dijo...

Concurro. Mi sentido arácnido me dice que cualquier día de estos la gente del FAME o del Venter nos van a dar un notición de los de aúpa.

Jbros dijo...

Creo que a los profesionales de bioinformática les marean todas estas noticias, jaja! No terminan de quedarse con un modelo fijo con el que programar los algoritmos