Estrategias y tecnologías en Biología Sintética: Circuitos genéticos.

Bienvenid@s a una nueva publicación sobre Biología Sintética. Como ya introdujimos en la anterior entrada, la Biología Sintética utiliza varias tecnologías. En esta entrada os vamos a introducir otra tecnología diferente: Circuitos genéticos.

¿Qué es un circuito genético? ¿A qué crees que se refiere? Le dejamos unos minutos de reflexión antes de descifrar su significado.

¿Lo tiene? Seguramente la palabra circuito la haya relacionado con un circuito eléctrico. Déjeme decirle que no va mal encaminado. Imagine a los microorganismos comportarse como ordenadores programables en miniatura. Exactamente esta es la idea que busca esta estrategia de la Biología Sintética: el desarrollo de circuitos genéticos formados por genes y reguladores que se comporten como circuitos electrónicos realizando operaciones lógicas.

Los circuitos genéticos se describen mediante diagramas parecidos a los circuitos eléctricos, con nodos que representan a determinados genes y flechas que indican otros genes a los que regulan los primeros.

Esta estrategia se ha conseguido en la bacteria Escherichia coli, en la que se ha introducido un circuito genético formado por tres operadores que corresponde con tres genes. Además, un cuarto gen indicador será activado en presencia de la proteína codificada por el gen 3, y dará una señal fluorescente. Por tanto, E. coli, mediante esta herramienta de la Biología Sintética, es capaz de emitir destellos consecutivos. Existen muchas combinaciones y estrategias en desarrollo que permiten activar genes sólo cuando sea necesario y, por tanto, permitan controlar el circuito genético.

En el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) se está trabajando en la programación de células por medio de señales químicas o luminosas, que serían detectadas por las bacterias diseñadas mediante Biología Sintética. Idealmente, las células sometidas a reingeniería podrían comunicarse unas con otras, permitiendo su actuación de forma coordinada o simultánea. Para conseguir este objetivo, están diseñando bacterias como E. coli con proteínas quorum-sensing, que permitirían emitir y recibir señales cuando la concentración de un compuesto llegara a un determinado nivel.