Se obtuvo la primera levadura sintética, con aproximadamente la mitad de los cromosomas construidos en el laboratorio. Después de virus y bacterias, es la primera vez que la biología sintética consigue reescribir el genoma de un eucariota, un organismo complejo que pertenece al mismo dominio de la vida al que también pertenecen los mamíferos. El resultado, publicado en una serie de artículos en las revistas Cell, Molecular Cell y Cell Genomics, ha sido obtenido por el proyecto internacional Synthetic Yeast Genome Project y tiene un alcance revolucionario tanto para la investigación, ya que ayudará a comprender mejor el ADN natural, como para Posibles aplicaciones en muchos campos, desde la industria hasta la biomedicina.
Reescribió el sistema operativo de levadura de cerveza.
«Hemos reescrito el sistema operativo de la levadura de cerveza, abriendo una nueva era para la ingeniería biológica. Hemos pasado de modificar un puñado de genes a diseñar desde cero y construir genomas completos”, afirmó Patrick Yizhi Cai, de la Universidad de Manchester, uno de los autores principales de dos de los artículos publicados por el Proyecto Genoma de Levadura Sintética. Los investigadores diseñaron el ADN de Saccharomyces cerevisiae, la levadura de cerveza común, que es un organismo eucariota, es decir, que se caracteriza por la presencia de un núcleo bien definido en cuyo interior se encuentra el material genético.
Mitad sintética del acervo genético.
La importancia del objetivo alcanzado ahora, fruto de diez años de trabajo, reside precisamente en la complejidad del tipo de célula en la que los investigadores lograron integrar el material genético sintético. Y en grandes cantidades: la mitad del acervo genético. El punto de partida fueron cromosomas sintéticos únicos en poblaciones de levadura, es decir, células con 15 cromosomas naturales y uno sintético. Luego cruzaron las poblaciones, seleccionando después de cada paso sólo las células en las que estaban presentes 2 cromosomas sintéticos y continuaron así, mediante selección, hasta obtener levaduras con un 50% de ADN sintético.
Objetivo: replicar artificialmente el ADN natural
Un método que nos permitió avanzar poco a poco, limitando los múltiples posibles errores presentes en las secuencias genéticas artificiales que habrían provocado la muerte de las células, y alcanzar un objetivo que antes era imposible. El objetivo ahora es poder replicar artificialmente el ADN natural para estudiar aspectos aún poco comprendidos, incluidas las funciones del llamado ADN basura, que no se utiliza activamente para generar proteínas.
El genoma de un eucariota fue escrito desde cero
Los descubrimientos más importantes, afirman los investigadores, proceden de la «depuración», es decir, de la corrección de pequeños errores presentes en el ADN sintético. «Aunque hace tiempo que podemos modificar genes, nunca hemos podido escribir el genoma de un eucariota desde cero. Este trabajo es fundamental para nuestra comprensión de los componentes básicos de la vida y tiene el potencial de revolucionar la biología sintética”, afirmó Patrick Cai, experto en genómica sintética de la Universidad de Manchester.