Por: Glenys Álvarez* Editora Neutrina
Homo sapiens clona plantas y animales, maneja los genes arrancándolos de un lugar para ubicarlos en otro y pone a los animales a brillar cambiando proteínas.
El humano crea ratones modificados con enfermedades genéticas específicas para manipularlos y entender mejor cómo funciona el desorden; monta genes y medicamentos en virus transformados para sustituir o intentar reparar algo. Somos una especie curiosa y andamos por todos lados.
Efectivamente, encontramos bacterias modificadas genéticamente en la medicina, como en la insulina sintética, una fórmula que ha reemplazado enormemente el uso de páncreas de animales para manufacturar las medicinas de los diabéticos. De hecho, Lei Wang y colegas, del Instituto Salk de Estudios Biológicos, fueron los primeros en crear bacterias que incorporaban aminoácidos sintéticos y, en el 2007, usó esta técnica en células de mamíferos.
“En aquella oportunidad creamos un código genético expandido que pasaba por alto el código genético en las células y las instruía para que usaran los aminoácidos artificiales en la construcción de proteínas. Esta alternativa cambia las propiedades químicas de las proteínas lo que promete nuevas formas de usarlas en la investigación, en el desarrollo de drogas y en la manufacturación química”, explica Wang.
El equipo en Salk anda en las suyas otra vez. Han creado una bacteria capaz, precisamente, de incorporar estos aminoácidos artificiales a los 20 naturales que compone a una bacteria, con el objetivo de que hagan proteínas en sitios múltiples del genoma.
La idea es manejada desde muchas áreas, como avances en la ingeniería molecular hasta la producción de nuevos tipos de bacterias que produzcan químicos sintéticos.
“Tenemos que pensar en todo lo que podemos lograr con proteínas sintéticas. Las drogas podrán durar más tiempo en la sangre y podremos manufacturar químicos que sean más amigables al medio”, dice Wang.
Los científicos le llaman Uaa, son las siglas en inglés para aminoácidos artificiales (unnatural amino acids) y han llegado para añadir nuevas ramas al genoma. Trabajar con sólo los 20 aminoácidos naturales de una bacteria limita las recombinaciones de su ADN y la forma en que resultaban las proteínas, poco se podía hacer. Un gran detalle que el uso artificial ha cambiando, abriendo una puerta…poco a poco.
Los investigadores nos cuentan que por mucho tiempo sólo se podía incorporar un Uaa en una proteína, hasta que Wang comenzó a jugar con unas partes interesantes del ADN. Veamos cómo esto ocurre. Ya conocemos las bases genéticas, son 4 letras en la molécula, A, C, G y U, que van agrupadas de tres en tres. Pues bien, un codón son tres de estas letras y a partir de él y la información en el ARN, se producen los aminoácidos.
Pues bien, estos codones vienen en formas de ‘comienzo’ y ‘parada’, el equipo de Wang se enfocó en estos últimos. Así, durante la producción de la proteína, estos codones de parada le “decían” a las células cuándo detener la incorporación de aminoácidos y así seguir la secuencia que daría la forma a la estructura proteínica.
“Desde el 2001 estamos insertando Uaas en bacterias para que produjeran proteínas con ellas dentro. Lo hicimos con la Escherichia coli pero nos topamos con el problema de un factor llamado RF1 que detenía la producción de proteínas con la Uaa, prevenía la producción de proteínas largas que contuvieran varias Uaas”, dice Wang.
La decisión para resolver el problema fue bastante simple: eliminaron el gen que produce el RF1. Sin embargo, la cosa no es tan sencilla, la bacteria coli se moría sin ese factor así que decidieron alterarlo todo otra vez y utilizar el RF2 para sustituir el 1 sin que el organismo muriera. Y lo consiguieron.
“Drogas con mejores funciones biológicas, solventes industriales para biocombustibles construidos en base a proteínas con Uaas, creo que los productos que pueden salir de aquí nos ayudarán a resolver problemas ambientales y económicos basados en la transportación y la manufacturación con petróleo”.
En la imagen, cortesía del instituto Salk, dos muestras de la bacteria E. Coli nos enseñan los aminoácidos artificiales cuando son incorporados en múltiples lugares, a la derecha, y cuando sólo lo incorpora en uno, a la izquierda.
Los resultados fueron publicados en Nature Chemical Biology: http://www.nature.com/nche
Instituto Salk de Estudios Biológicos: http://www.salk.edu/
*Periodista científica fundadora y directora de Editora Neutrina
0 comentarios:
Publicar un comentario