La Escuela Politécnica Federal de Zúrich (ETH) ha desarrollado el primer genoma diseñado 100% por ordenador. Este se encuentra actualmente registrada en la principal base de datos del Centro Nacional de Información Biotecnológica de Estados Unidos, que se encarga de registrar las secuencias genómicas de todos los organismos conocidos a nivel mundial.
La Caulobacter Ethensis 2.0 es un conjunto de genes creada a partir de una bacteria inocua existente de forma natural, y que se encuentra presente en el agua. Se trata del primer organismo artificial desarrollado por ordenador a partir de material natural, la bacteria Caulobacter crescentus.
Esta bacteria está compuesta por 4.000 genes y los científicos del ETH Matthias y Beat Christen han conseguido simplificarla hasta extraer los 680 genes necesarios para garantizar la supervivencia del genoma.
Los investigadores del ETH han modificado radicalmente el organismo natural a través de un algoritmo que ha permitido calcular la secuencia ideal para la síntesis y la construcción del genoma. De esta manera, se optimiza la redundancia del código genético y, a diferencia de la reproducción de una copia exacta realizada por el equipo de Venter, los científicos suizos han conseguido crear un organismo diferente.
¿Cuáles son sus aplicaciones?
A partir de la Caulobacter se ha generado una gran molécula de ADN. Si bien todavía no se ha desarrollado un organismo vivo, los científicos creadores prevén numerosas aplicaciones y un método extrapolable a cualquier microorganismo. Esto demuestra que los sistemas biológicos podrán ser diseñados por ordenador y construidos en el laboratorio en base a nuestros propósitos individuales. Algunas de las aplicaciones más destacadas son la creación de microorganismos sintéticos, la producción de moléculas farmacéuticas, vacunas o vitaminas.
Los científicos han unido las piezas tras sintetizar 236 segmentos genéticos
Para que esto sea posible, es imprescindible tener en cuenta que la información de las secuencias de ADN que los científicos no conozcan se perderá en el proceso. El genoma resultante de la creación del nuevo código únicamente podrá contener las secuencias cuya función ha sido descubierta. En este proceso, los científicos han unido las piezas tras sintetizar 236 segmentos genéticos y, como resultado, se ha originado una gran molécula de ADN.
Finalmente, los científicos han conseguido verificar las funciones de los genes artificiales. Esto ha sido posible una vez que se han desactivado los genes naturales presentes en el genoma de Caulobacter, que contenía tanto segmentos del genoma natural como del artificial. Sin embargo, los científicos han descubierto que únicamente 580 de los 680 genes artificiales resultantes eran funcionales.
Los investigadores a cargo han confirmado que los resultados son prometedores, y su objetivo es desarrollar un algoritmo que permita obtener un genoma totalmente funcional.
