21 mayo 2010

¿Vida artificial? Claramente no

Craig Venter es como el rey Midas ya que todo lo que toca se convierte en oro. O al menos en espectáculo. El titular no puede ser más desafortunado: Creada vida artificial. Pues no, eso no es cierto.

Hay que recordar que hace dos años Venter y compañía saltaban (otra vez) a la fama mediática con  un artículo titulado Complete Chemical Synthesis, Assembly, and Cloning of a Mycoplasma genitalium Genome
En aquél momento ya se habló de vida artificial cuando en realidad se trataba de un logro tecnológico de ensamblado de un cromosoma a partir de sus componentes básicos. Lo comenté en el post
¿Cerca de crear vida artificial? donde, para variar, me mostré crítico con el tratamiento de la noticia.
Hoy hay que mostrarse de nuevo crítico (según escribo esto oigo en la radio "la célula creada en laboratorios químicos" porque la noticia es inexacta.

El artículo se titula Creation of a Bacterial Cell Controlled by a Chemically Synthesized Genome, es de acceso libre y no imposible de entender para los que no somos especialistas en nada. ¿De qué va todo esto? Intentaré explicarlo dentro mis limitaciones.

Fragmento de genoma de M. mycoides

Craig Venter tiene un proyecto (entre otros también muy rompedores) que consiste en llegar a construir un genoma que sea capaz de generar propiedades nuevas en una célula. Este paso es uno más en ese camino pero la meta parece aún lejana como comentaré al final. Les pongo el resumen original y traducido:
We report the design, synthesis and assembly of the 1.08-Mbp Mycoplasma mycoides JCVI-syn1.0 genome starting from digitized genome sequence information and its transplantation into a Mycoplasma capricolum recipient cell to create new Mycoplasma mycoides cells that are controlled only by the synthetic chromosome. The only DNA in the cells is the designed synthetic DNA sequence, including “watermark” sequences and other designed gene deletions and polymorphisms, and mutations acquired during the building process. The new cells have expected phenotypic properties and are capable of continuous self-replication. 
Comunicamos el diseño, síntesis y ensamblaje del genoma de 1,08 Mbp de Mycoplasma mycoides JCVI-syn1.0 a partir de una secuencia genómica digitalizada y su transplante en el interior de una célula receptora de Mycoplasma capricolum para así crear nuevas células de Mycoplasma mycoides controladas exclusivamente por el cromosoma sintético. El único DNA en el interior de las células es la secuencia del DNA sintético diseñado, que incluye secuencias que actúan como una "marca de agua" y otras modificaciones diseñadas como deleciones, polimorfismos y mutaciones, adquiridas durante el proceso de construcción. Las nuevas células tienen las propiedades fenotípicas esperadas y son capaces de autorreplicarse continuadamente.
Les hago un resumen de lo que he entendido del artículo y comentarios que he leído en otros lugares:
  • Mycoplasma es un género de bacterias que contienen genomas mínimos, los más pequeños de los seres vivos autónomos (descarten virus y parásitos) que se conocen. Son por tanto, un buen sujeto de experimentación.
  • La célula de Mycoplasma mycoides contiene un único cromosoma circular de ADN formado por 1 millón de pares de bases, los componentes básicos del ADN.
  • Comienzan con una célula que está viva y tiene todos sus mecanismos celulares intactos.
  • Se le extrae el cromosoma y se le secuencia para "leer" la secuencia exacta de bases que forma ese cromosoma. 
  • Con esa secuencia almacenada en un ordenador, se pone la cocina a funcionar y se van ensamblando bases. Primero en trozos pequeños, de unos 1000 pares de bases (1 kpb). Luego estos se ensamblan para formar cadenas (109) de unos 10 kpb y con estos se vuelve a hacer lo mismo para lograr 11 trozos de 100 kbp. Finalmente, la unión de estos consigue formar un cromosoma igual químicamente al original.
  • No todos los pasos de ensamblaje se hacen in vitro , sólo los de los trozos más pequeños; el resto se ensamblan en el interior de células vivas (de levaduras en este caso mientras que en su trabajo del 2008 lo habían hecho tanto en bacterias, Escherichia, como en levaduras, Saccharomyces).
  • El nuevo cromosoma se implanta en una célula de otra especie: Mycoplasma capricolum, previamente desposeída del suyo. 
  • La "nueva" célula (maquinaria celular de Mycoplasma capricolum y cromosoma copia de Mycoplasma mycoides) funciona sin problemas y consigue dividirse y formar colonias de  Mycoplasma mycoides.
Lo cual sugiere que el cromosoma "sintético" es igual de funcional que el "natural", algo que no debería ser una sorpresa para nadie ya que se trata, al final, de una molécula donde no importa la vía de síntesis sino la corrección en la secuencia.
¿Dónde está el logro? Pues en haber depurado la técnica de ensamblaje de bases para conseguir el cromosoma completo. Eso es un logro enorme. Lo demás es muy atractivo pero, insisto, no sorprendente.
¿Ha conseguido el equipo de Venter algo que tenga remotamente que ver con una célula artificial? No. La maquinaria celular sigue siendo la "natural" ya que su complejidad está fuera de nuestro alcance tecnológico por el momento. ¿Han "creado" un genoma nuevo? No. El genoma es casi idéntico al natural, no tiene ningún gen diseñado ni aporta ninguna función nueva a la célula. Las diferencias son que han insertado un gen llamado lacZ para que las colonias tengan un elegante color azul y que han quitado 14 genes para eliminar la capacidad patógena del original.

¿Qué sería realmente "vida artificial"?
Desde luego no sería mezclar genomas de organismos diferentes para generar un cóctel genético, aunque este sea viable, ya que estaríamos solamente jugando al ensayo y error con piezas ya existentes. Algo más ajustado a la expresión sería, por ejemplo, crear una bacteria para degradar cierto tipo de hidrocarburos y luego morirse sin dejar rastro. Para ello deberíamos planificar qué nuevas rutas metabólicas serían necesarias (no existirían en la naturaleza), qué nuevas enzimas deberían ser sintetizadas (no existirían en la naturaleza) y cómo programar el reloj biológico que garantizara la desaparición de los organismos sin efectos secundarios en el ecosistema. Todo esto debería ser trascrito a código genético (en una especie de ingeniería inversa) y esos genes serían sintetizados a partir de los nucleótidos básicos junto con todos los necesarios para la funcionalidad de la célula. A partir de ahí tal vez sería posible hablar de "organismo de síntesis artificial" aunque seguramente sería necesario acudir a células ya existentes para aprovechar su complejidad, fruto, a fin de cuentas, de unos pocos miles de millones de años de evolución.
No tengo duda de que esa meta se alcanzará pero aún nos queda un poco lejos.

14 comentarios:

Lomlucagua dijo...

Sí, a mí también me pareció bastante mal cómo tratan la información de las noticias en los periódicos y demás, te ponen un titular muy atrayente y luego a medida que vas leyendo te das cuenta de que en realidad el titular te ha timado.

Cada vez leo menos noticias por eso, no me gusta que traten los temas de forma tan poco objetiva, ya que su trabajo es presentárnolas tal y como son, no como a ellos les parece.

Estoy de acuerdo en tu artículo, algún día llegaremos y este logro tiene mérito, pero de ahí a llamarlo crear vida artificial hay mucho.
Un saludo

Ñita dijo...

Totalmente de acuerdo: Los periolistos van a sacar el titular y punto. Se escudan en la simplificación para dar lugar a ideas totalmente erroneas.
Una cosilla, que creo que no queda muy claro en el post: Saccharomyces es un género de levaduras.

Por todo lo demás, enhorabuena y ánimo con el blog. Es un gusto leerte :)

Angel dijo...

Hola Ñita
>Saccharomyces es un género de levaduras
Cierto, en la frase parece que no lo dejo claro. Lo corrijo en un minuto.
Sigue por aquí.

César dijo...

Gran resumen, Ángel. ¡Enhorabuena!

Un cordial saludo.

César

V dijo...

Fe de... erratas?¿

Mycoplasma es un género de bacterias que contienen genomas mínimos, los más pequeños de los seres vivos autónomos (descarten virus y parásitos) que se conocen.

Descarten virus, porque no son entidades dotadas de vida. No cumplen los requisitos mínimos estipulados y aceptados hasta el momento para considerarse vivos (autopoyesis y reproducción, si mal no recuerdo). La unidad mínima de vida, que yo sepa, es la célula.

Mil disculpas, pero escrito tal cual, parece darse por supuesto que están vivos.

Felicidades por la entrada.

Saludos.

Angel dijo...

Sí, tienes razón en la posible confusión. Yo también incluyo a los virus en la no-vida pero dado que tienen genoma quise meterlos ahí, en esos paréntesis.
"... de los seres vivos autónomos":
Descarten virus (porque no están vivos) y parásitos (porque no son autónomos).
Saludos.

Aguafiestas dijo...

¡Buen post Ángel!
Por marear la perdiz con lo de los virus: ¿hay ya alguna convención más o menos aceptada generalmente para vida y ser vivo?
Yo consideraba a los virus como entidades con vida, pero no como seres vivos.
Supongo que al final tendrá que adoptarse alguna convención. Una definición, vamos.

Aguafiestas dijo...

Por cierto, en cuanto al anuncio de la creación de vida artificial: esta vez la culpa no es sólo de los periodistas, sino que también del propio responsable del proyecto, Craig Venter. Creo que esto está claro en el post, de todos modos.

Angel dijo...

Mi definicion para distinguir un ser vivo de otra cosa sería que 1) tengan genoma (requerimiento genético), 2) tengan metabolismo (requerimiento termodinámico) y 3) se multipliquen (requerimiento evolutivo). Los virus quedarían fuera por incumplir 2), mientras que, por poner un ejemplo más drástico, los priones incumplirían 1) y 2).
De todas formas la discusión se hace eterna.

Aguafiestas dijo...

Ok, Ángel. De todos modos, aunque yo pueda estar de acuerdo con tu definición, sería bueno disponer de una que fuera aceptada universalmente. Quizá no nos daría ninguna información adicional de lo que es un virus o una bacteria, pero simplificaría las discusiones. El problema es que, como dices, la discusión se hace eterna.
Saludos

Quien Resulte Responsable dijo...

Ángel: Donde dices parásitos, ¿puedo entender que te refieres a los priones? Porque, hasta donde tengo entendido, la tenia es un parásito y está enteramente vivo, autónomo o no, en tanto que un prión no es más que un trozo de arn envuelto en proteínas. Esto, no por ser tiquismiquis ni mucho menos, sino porque todavía recuerdo las bizantinas discusiones que tuve hace mucho con la definición de vida, donde establecía yo que una mula no estaba viva porque no se podía reproducir (aunque en este caso, era por joder al biólogo en ciernes)

Angel dijo...

Hola
>Donde dices parásitos, ¿puedo entender que te refieres a los priones?
No, en ese párrafo hablaba del tamaño de los genomas y mencionaba que Mycoplasma se lleva el premio a nivel general por lo pequeño que es. Lo de los parásitos va porque hay otras bacterias (Buchnera es una, creo recordar) que aún tienen menos pero son endosimbiontes obligados, es decir, no son autónomos. Estos endosimbiontes han perdido funciones esenciales porque se las provee la célula donde viven y por tanto no contarían en este "record" de genoma mínimo.
Los priones se salen de esta contienda porque son sólo proteínas mal formadas, no tiene ARN ni nada semenjante. Escribí largo y tendido sobre eso en "Los males de una dieta exótica".
Saludos.

gabriela dijo...

Discovery está promocionando para este domingo un programa llamado VIDA SINTÉTICA. Habrá que verlo, para salir de la duda de si hay concordancia entre el título y el contenido, ¿no te parece?

Angel dijo...

Mi televisión está reducida a la mínima expresión y no tengo acceso a ese canal, ya contarás :-)

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