La biología sintética representa un avance impresionante en ciencia y tecnología, ya que explora la creación de vida en entornos de laboratorio controlados. Esta disciplina combina la biología, la ingeniería genética y la informática para diseñar y construir nuevos organismos vivos o sistemas biológicos con características y funciones específicas.
El objetivo central de la biología sintética es Comprender y replicar los procesos biológicos de los organismos vivos.. Busca diseñar y construir nuevos sistemas biológicos con aplicaciones en diversos campos, como la medicina, la industria y la agricultura.
En los últimos años los avances en este ámbito han sido significativos y cada vez estamos más cerca de poder crear vida artificial en un entorno controlado.
Creación de genomas sintéticos.
En 2010, un equipo de científicos dirigido por Craig Venter logró sintetizar un genoma completo de una bacteria, Mycoplasma mycoides, y trasplantarlo con éxito a una célula receptora. Este logro histórico abrió las puertas a un nuevo mundo de posibilidades en la creación de organismos artificiales.
Desde entonces se han llevado a cabo numerosos experimentos en los que Se han diseñado y construido genomas sintéticos. para diferentes organismos, desde bacterias hasta levaduras. Estos avances nos han permitido no sólo comprender mejor los mecanismos que gobiernan la vida, sino también desarrollar aplicaciones prácticas en campos como la medicina, la biotecnología y la producción de biocombustibles.
Sistemas biológicos diseñados
Uno de los mayores desafíos en la creación de vida artificial es la capacidad de controlar y predecir el comportamiento de sistemas biológicos diseñados. A medida que los organismos sintéticos se vuelven más complejos, es fundamental poder garantizar que cumplirán las funciones para las que fueron creados y que no tendrán efectos imprevistos en el medio ambiente.
Para abordar este desafío, los investigadores han desarrollado herramientas y técnicas avanzadas de modelado computacional que permiten simular el comportamiento de los sistemas biológicos antes de construirlos. Estas herramientas son fundamentales para optimizar el diseño de genomas sintéticos y prevenir posibles problemas en su funcionamiento.
Hitos de la biología sintética
En 2007, los científicos del Instituto John Craig Venter lograron trasplantar el genoma completo de Micoplasma mycoides a otra especie. Posteriormente, en 2008, Craig Venter y Hamilton Smith anunciaron la creación del primer ADN sintético de micoplasma genital.
En mayo de 2010 se logró un avance monumental en biología sintética: creación del primer organismo sintético de la historiallamado Micoplasma mycoides JCVI-syn1.0Conocida cariñosamente como “Synthia” por los investigadores.
Desde entonces, los científicos han trabajado duro reducir este organismo sintético a sus componentes genéticos mínimos. En 2016, la creación de la JCVI-syn3.0una célula bacteriana con un genoma extremadamente simplificado, eliminando genes no esenciales.
Sin embargo, esta cepa resultó ser demasiado minimalista y en 2021 se agregaron 19 genes adicionales. Se incluyeron genes necesarios para la división celular normal.creando la variante JCVI-syn3A.
Avances recientes
En 2019, un equipo liderado por Matthias y Beat Christen logró “reescribir” sintéticamente el genoma de Caulobacter creciente, una bacteria gramnegativa. Este procedimiento mejorado nos permitió obtener células cuyo ADN era sintético, creando efectivamente una nueva especie llamada Caulobacter etensis.
En 2022, Craig Venter y su equipo resumió toda esta investigación en una revisión donde se destacó la metodología utilizada por los diferentes autores. El artículo también abordó consideraciones éticas, como la necesidad de evitar la liberación de organismos genéticamente modificados o células con genomas sintéticos, debido a consecuencias impredecibles para el medio ambiente.
En los últimos meses de 2023, el proyecto Sc2.0 logró importantes avances, reflejados en la publicación de diez artículos fundamentales. Estos trabajos han generado un gran revuelo en la comunidad científica, como lo demuestran los comentarios publicados en importantes revistas científicas y en la difusión en medios como National Geographic.
Un avance decisivo
En un interesante avance científico, investigadores internacionales, como parte del proyecto El genoma de la levadura sintéticalogró un logro sin precedentes: la creación de una levadura con más del 50% de su genoma sintético. Este avance, documentado en la revista Genómica celularmarca un hito histórico en el campo de la biología sintética.
La creación de esta levadura sintética no es sólo un logro técnico, sino también abre un mundo de posibilidades en diversas áreas. Por ejemplo, se vislumbra un futuro donde la producción de alimentos y productos químicos podría ser más eficiente y sostenible gracias a esta tecnología.
Lo más importante es que ofrece una ventana única para comprender mejor la organización y evolución de los genomas. La creación de una levadura con más del 50% de su genoma sintético es un logro monumental. No sólo representa un hito científico, sino que también promete importantes aplicaciones prácticas y nos acerca un paso más a la posibilidad de crear vida artificial.
Es importante resaltar que, Hasta el momento no se ha creado vida artificial ni células artificiales como tales.. Lo que se ha logrado es la síntesis de ADN artificial, que puede funcionar de manera similar al ADN natural, al menos durante un número limitado de generaciones. Sin embargo, crear una célula viva artificial sigue siendo un desafío monumental que quizás nunca se logre.
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