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Uno de los misterios más grandes del universo es cómo las cuatro letras del ADN han sido capaces de escribir una historia tan rica y biodiversa. Todos los seres vivos estamos escritos exactamente con las mismas letras, con el mismo lenguaje y con los mismos 20 aminoácidos.

Esto nos da una perspectiva única de qué es realmente lo que somos y de nuestra relación con la naturaleza. Pero también nos da pie a preguntarnos por qué conformarnos con esto. Por primera vez, tenemos la posibilidad de crear un lenguaje genético totalmente nuevo y nunca visto. Y la ciencia no va a dejar pasar esa oportunidad.

Las mil formas de cambiar el genoma

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En general, y pese a lo que da a entender su nombre, la ingeniería genética no se dedica a diseñar desde cero nuevos genes, nuevas proteínas o nuevas formas de vida. No se dedica a producir bases nitrogenadas con las que ir construyendo nucleótidos, ácidos nucleicos y demás microestructuras orgánicas.

En realidad, hay dos formas de hacer ingeniería genética. La primera consiste en tunear material genético preexistente eliminando algunos genes y añadiendo otros. Está técnica permite tener un control muy importante de lo que estamos haciendo, pero es un proceso minucioso, lento y aburrido. Al fin y al cabo, los genes deben ser revisados, eliminados o reemplazados uno a uno.

La reprogramación genómica es una nueva técnica que permite hacer modificaciones de una forma nueva y original

El segundo enfoque consiste en “cortar y pegar“. Es decir, se crea un nuevo genoma a partir de trozos sueltos de otros ADN. Es mucho más rápido porque puedes coger estructuras más complejas e incorporar funciones de golpe. Pero, en cambio, solo funciona bien con cosas muy simples. De la misma forma que sabemos hacer un trasplante de órganos, pero no podemos crear todo un ‘frankenstein’: en cuanto aumenta la complejidad de lo que queremos hacer deja de ser viable.

Por eso, desde hace unos años se está trabajando en una nueva técnica, a medio camino entre las dos, que permite hacer modificaciones a una mayor escala y que llamamos ‘reprogramación genómica’. Esta técnica ‘reprograma’ el genoma para que tenga otra función; es decir, enseña a los mecanismos del genoma a leer e interpretar de forma completamente distinta a como lo hacían hasta ahora.

Escribir un nuevo lenguaje con las mismas letras

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Recapitulemos: el código genético es el intríngulis de la vida. Lo usan todos los organismos sea cual sea su tamaño, peso o equipo de fútbol. De esta forma, la secuencia genética AGG significa lo mismo en prácticamente todos los organismos sean del tipo que sean (concretamente, añadir un aminoácido específico llamado arginina).

Estamos enseñando a los microorganismos a leer e interpretar el código genético de otra forma

Aunque potencialmente podría haber muchísimos aminoácidos viables, en la naturaleza solo se utilizan unos veinte. Es decir, usa 64 instrucciones (codones) para componer proteínas con los 20 aminoácidos ‘naturales’. Nos sobran instrucciones: por ejemplo, la instrucción AGG de la que ya hemos hablado significa exactamente lo mismo que CGC, CGA o CGG.

La ‘reprogramación genómica’ se basa sencillamente en la idea de que eso no tiene porqué ser así: no hay ninguna razón para que solo usemos 20 aminoácidos. De hecho, en investigación ya usamos aminoácidos no-naturales. Y para aprovechar esto, los científicos están reprogramando los organismos para que lean las instrucciones de otra forma. Estamos, si aceptáis la expresión, asistiendo a la creación de un lenguaje genético nuevo.

¿Qué aplicaciones tiene?

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Por ahora, los investigadores se están centrando en tres aplicaciones principales. La primera es la resistencia a los virus. Los virus sobreviven incorporando parte de su material genético al material de la célula y poniéndola a trabajar para ella. Esto es posible porque, como decíamos más arriba, los virus y las células trabajan con el mismo lenguaje genético. En las células reprogramadas, el material genético de los virus no tiene sentido, no se entiende y no funciona. Jaque mate, virus.

Hay tres grandes aplicaciones: la resistencia a los virus, la creación de nuevas capacidades bioquímicas y la biocontención

La segunda es la introducción de nuevas capacidades bioquímicas que no tienen los organismos ‘naturales’. Si tenemos en cuenta todas las proteínas que se pueden sintetizar con solo 20 aminoácidos, el potencial para la medicina y la farmacología que nos da poder trabajar con casi 200 es, a día de hoy, casi inimaginable.

Y la última es la biocontención. Utilizando éstas técnicas se pueden crear microorganismos útiles en laboratorio que necesiten ciertos tipos de aminoácidos que no existen en la naturaleza (y, por lo tanto, al salir del laboratorio terminarían muertos). Esto nos da la posibilidad de añadir una barrera biotecnológica a las medidas físicas de seguridad sobre las que hablábamos esta misma semana.

Más allá del marketing y de las expectativas generadas por la prensa, la ingeniería genética sigue explorando los límites y empujando la ciencia más allá. Qué mejor manera de comenzar el fin de semana que mirando el universo que se esconde en un puñado de letras de ADN.

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La noticia

Así estamos creando todo un nuevo lenguaje genético

fue publicada originalmente en

Xataka

por
Javier Jiménez

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Source: xataka