El 24 de enero de 2008 la revista <EM>Science</EM> publicó los resultados de la investigación que dirige el Dr. J. Craig Venter, sobre la síntesis química de un genoma bacteriano completo por primera vez en la historia de la ciencia, abriendo así las puertas a la Genómica sintética.
Todo el mundo sabe que la información genética está contenida en el ADN de los organismos, pero quizá no todos saben que dicha información consiste, sencillamente, en la ordenación secuencial de las bases nitrogenadas (adenina, timina, guanina, citosina) presentes en el segmento de ADN que constituye un gen. Por medio de una clave de codificación (el llamado código genético), la secuencia de bases nitrogenadas en el ADN determina, a través de los procesos de transcripción y de traducción, la secuencia de aminoácidos que constituyen las proteínas que los genes codifican y, por tanto, su especificidad funcional. De ahí la importancia que tuvo el descubrimiento en la década de los setenta del siglo pasado de las técnicas de secuenciación del ADN que permiten "leer" la información genética que lleva el ADN. Sanger y Gilbert fueron galardonados por ello con el Premio Nobel en 1980.
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La Genómica, nacida en 1995, puede definirse como la "disección molecular del genoma de los organismos" y con ella se va conociendo la secuencia total de las bases que componen los genomas de los organismos desde las bacterias a los mamíferos, siendo el Proyecto Genoma Humano su máxima expresión. Dentro de la Genómica cabe distinguir la Genómica estructural (secuenciación pura y simple de los genomas), la Genómica funcional (saber para qué sirven las secuencias conocidas), la Genómica comparada (análisis y comparación evolutiva de los genomas de los organismos) y la Genómica sintética (síntesis artificial de genomas con la intención de producir nuevas formas de vida). |
El 24 de enero de 2008 la versión
on line de la revista
Science daba la noticia de que el grupo de investigación que dirige el Dr. J. Craig Venter -un pionero de la Genómica- había sintetizado químicamente un genoma bacteriano completo (copia idéntica del genoma de la bacteria
Mycoplasma genitalium) por primera vez en la historia de la ciencia, abriendo las puertas a la Genómica sintética
[1].
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| La importancia radica en que en el futuro se puedan sintetizar genomas con una información genética determinada que, al ser introducidos en el citoplasma de una célula bacteriana desprovista de su propia información genética, puedan dar lugar a nuevas formas de vida útiles para el hombre |
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Una vez sintetizado el genoma, el paso siguiente será introducirlo en una célula bacteriana previamente desprovista de su propio genoma, de manera que el ADN sintetizado químicamente sustituya al original y que la información genética contenida en la molécula de ADN sintético sea capaz de expresarse en la célula bacteriana. Es algo así como si se cambiara el disco duro de un ordenador. Aunque los medios de información que difundían la noticia utilizaban la expresión "creación de vida en el laboratorio", debe quedar claro que la creación implica producir algo a partir de la nada y, obviamente, no es este el caso puesto que, si el experimento tiene éxito, será porque los genes del ADN sintético utilizan para expresarse -es decir, para sintetizar las proteínas o las moléculas funcionales de ARN- toda la maquinaria celular presente previamente en el citoplasma de la bacteria (enzimas, ribosomas, etc.). La importancia de la investigación en cuestión radica en que en el futuro se puedan sintetizar genomas con una información genética determinada que, al ser introducidos en el citoplasma de una célula bacteriana desprovista de su propia información genética, puedan dar lugar a nuevas formas de vida útiles para el hombre.
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Pero esta historia incipiente de la Genómica sintética tiene unos precedentes que se remontan a finales de 1999 cuando Venter y colaboradores[2] descubrieron el juego esencial mínimo de genes necesarios para que la bacteria Mycoplasma genitalium pueda vivir: de los 480 genes codificantes para proteínas que tiene el genoma de Mycoplasma genitalium, solamente entre 265 y 350 son esenciales para el crecimiento de la bacteria en las condiciones de laboratorio; es decir, más de 130 son prescindibles porque la bacteria puede vivir aunque dichos genes estén silenciados. Otra conclusión que extrajeron Venter y colaboradores de su experimento es que el juego de genes esenciales no se corresponde exactamente con el genoma mínimo, ya que genes que son individualmente dispensables pueden no serlo simultáneamente. |
Siete años más tarde, el 28 de junio de 2007 la revista
Science publicaba en versión
online un trabajo en el que Venter y colaboradores
[3] lograban transformar una especie bacteriana en otra sustituyendo artificialmente el cromosoma (genoma) de aquella por el de esta última. A la técnica la denominaron "
trasplante de genoma". Con este párrafo resumía su investigación: "Como una etapa hacia la propagación de genomas sintéticos, hemos reemplazado completamente el genoma de una célula bacteriana por el de otra especie trasplantando un genoma completo como ADN desnudo.
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El ADN genómico intacto, virtualmente libre de proteínas (ADN desnudo), de la cepa "colonia grande" (LC, large colony) de la especie Mycoplasma mycoides fue trasplantado a células de Mycoplasma capricolum por transformación mediada por polietilen-glicol. Las células seleccionadas para resistencia a tetraciclina, codificada por el cromosoma de M. mycoides LC, contienen el genoma donador completo y están libres de secuencias genómicas receptoras detectables. A juzgar por varios criterios, las células resultantes del trasplante genómico son fenotípicamente idénticas a la cepa donadora M. mycoides LC." En palabras del propio Venter, su investigación representaba el inicio de la era de la "Genómica sintética". |
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El Dr. Venter ha sido muy criticado por su defensa de las patentes de genes humanos. Pues bien, puede ser que se esté desarrollando otra tormenta en relación con la patente que solicitó en el mes de octubre de 2006 y fue hecha pública el 31 de mayo de 2007 por la Oficina de Patentes de los Estados Unidos (U.S. Patent and Trademark Office). La solicitud presentada describe "un juego mínimo de genes que codifican para proteínas que proporcionan la información requerida para la replicación de un organismo vivo libre en un medio de cultivo bacteriano enriquecido", haciendo referencia a las investigaciones con
Mycoplasma genitalium que podrían llevar a producir combustibles baratos (hidrógeno o etanol). Venter dice que ésta es una de las varias patentes de aplicación que daría a su compañía, Synthetic Genomics Inc., los derechos exclusivos para hacer organismos sintéticos. Los que se oponen a las pretensiones de Venter dicen que él pretende convertir a su Compañía en la "Microsoft de la Biología sintética, dominando la industria". El propio Venter decía en una entrevista publicada en la revista
Newsweek que él quería crear "el primer organismo de los mil millones de dólares".
Como he tenido ocasión de escribir en otro lugar
[4], ¿estamos jugando a ser Dios? En el caso del Dr. J. Craig Venter, el dios menor se habría convertido en un empresario de capital-riesgo.
Referencias bibliográficas:[1] GIBSON, D.G.; BENDERS, G.A.; ANDREWS-PFANNKOCH, C.; DENISOVA, E.A.; BADEN-TILLSON, H.; ZAVERI, J.; STOCKWELL, T.B.; BROWNLEY, A.; THOMAS, D.W.; ALGIRE, M.A.; MERRYMAN, C.; YOUNG, L.; NOSKOV, V.N.; GLASS, J.I.; VENTER, J.C.; HUTCHISON III, C.A.; SMITH, H.O. 2008. Complete chemical síntesis, assembly and cloning of a Mycoplasma genitalium genome. Science DOI: 10.1126/science.1151721[2] HUTCHISON III, C.A.; PETERSON, S.N.; GILL, S.R.; CLINE, R.T.; WHITE, O.; FRASER, C.M.; SMITH, H.O.; VENTER, J.C. 1999. Global transposon mutagenesis and a minimal Mycoplasma genome. Science, 286:2165-2169[3] LARTIGUE, C.; GLASS, J.I.; ALPEROVICH, N.; PIEPER, R.; PARMAR, P.P.; HUTCHISON III, C.A.; SMITH, H.O.; VENTER, J.C. Genome transplantation in bacteria: changing one species to another. Science DOI:10.1126/science.1144622[4] LACADENA, J.R. Página web sobre "Genética y Bioética", Centro Nacional de Información y Comunicación Educativa (CNICE), Ministerio de Educación y Ciencia, http://w3.cnice.mec.es/tematicas/genetica "Seréis como dioses" (Junio 2000); "Vida sintética: J. Craig Venter ¿un dios menor?" (Junio, 2007)
