Ampliando el alfabeto de la vida

alfabetoNuestro alfabeto tiene unas veintitantas letras. Imagínate lo difícil que sería escribir este post con un alfabeto de tan sólo cuatro. Y sin embargo, cuatro son suficientes para construir un ser vivo enormemente complejo. Cuatro letras, los famosos cuatro nucleótidos representados por A, C, G y T que configuran todos los genomas. La célula “lee” esta información en grupos de 3, llamados codones, para ir añadiendo aminoácidos a las proteínas que se están sintetizando en los ribosomas; un determinado codón, un aminoácido concreto. Desde hace algún tiempo, los científicos exploran la posibilidad de añadir nuevas letras a este alfabeto, como ya contaba en estas páginas hace un par de años. La idea es atrayente: con más letras se pueden construir más palabras, el mensaje se hace más sofisticado. El resultado podría ser un ser vivo con características nuevas, que nunca se hayan dado en la historia del planeta.

Pero no es tarea fácil, porque los nuevos nucleótidos artificiales, las nuevas letras del alfabeto, deberían ser compatibles con la maquinaria que copia el ADN y, sobre todo, deberían pasar desapercibidos a esa otra maquinaria que se encarga de detectar nucleótidos aberrantes y repararlos. Pues bien, químicos de California acaban de demostrar que una bacteria puede vivir con ADN que contenga letras distintas de las cuatro que se dan en la naturaleza. Los investigadores experimentaron con dos nucleótidos, llamados d5SICS y dNaM, ya que previamente habían visto que son compatibles con el mecanismo de copia del ADN cuando tiene lugar dentro de un tubo de ensayo. Ahora han modificado un fragmento de ADN de forma que, en un punto concreto, lleva una pareja formada por estos dos nucleótidos. Ese fragmento fue introducido en una bacteria, y la bacteria fue capaz de copiar todo el fragmento sin eliminar los nucleótidos extraños. Así, durante 10 ciclos de división. Como la bacteria no fabrica por sí misma estos nucleótidos, los científicos usaron un gen procedente de algas que fabrica un “canal” por el que estas moléculas consiguen entrar en la célula.

Por ahora no está muy claro qué hace la bacteria con estas nuevas letras, porque al fin y al cabo sólo hay una posición con nucleótidos artificiales de entre los miles de letras que lleva el genoma de ese microbio. Pero no cabe duda que aumentar el alfabeto de 4 letras a 6 ya supone un paso considerable que en principio permitirá construir mensajes mucho más interesantes. Quizás podría llevar, incluso, a utilizar nuevos aminoácidos y dotar a la célula con nuevas funciones. Pero antes habrá que conseguir genomas que lleven muchas más posiciones ocupadas por estos nucleótidos extraños y ver qué sucede, si el organismo sobrevive y en qué condiciones. Y sobre todo, conseguir que la propia bacteria los fabrique, para no tener que depender de ellos. ¿Una bacteria con genoma completamente artificial, sin ninguna A, C, G y T sino con letras totalmente diferentes? No creo. Millones de años usando el mismo alfabeto han llevado a que muchos procesos celulares dependan de la secuencia concreta de estas cuatro letras en el genoma. Para sustituirlas todas en un organismo vivo habría que cambiar prácticamente toda la biología tal y como la conocemos. Eso sí sería biología sintética de verdad…

 

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3 Comments

  1. De 64 a 216 codones, casi 4 veces más “palabras”, un gran avance para la investigación. Qué bien! Esperemos que se use para con buenos fines.

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