Hola tod@s y bienvenid@s a una nueva entrada del Blog. En esta entrada pretendemos enseñaros algunas de las tecnologías genómicas y proteómicas empleadas en Biología Sintética.
Para conseguir sistemas biológicos con propiedades nuevas o mejoras, los biólogos sintéticos usan distintas tecnologías como la expansión del código genético, circuitos genéticos, genoma mínimo, evolución dirigida e ingeniería genética in silico.
En esta entrada os vamos a explicar una de las tecnologías: la expansión del código genético. Esta estrategia consiste en el diseño de microorganismos que empleen un código genético diferente al que presentan el resto de las formas de vida actualmente conocidas. Pero, ¿qué es el código genético? El código genético es un lenguaje que emplea cuatro letras o bases que se traducen en 20 palabras o aminoácidos.
Para aquellos que no estén familiarizados con la terminología usada cuando hablamos de material genético o bases nucleotídicas, vamos a hacer un inciso para explicar brevemente cómo pasar de ADN a proteínas. El ADN está compuesto por 4 pares de bases nucleotídicas: A (adenina), T (timina), C (citosina) y G (guanina). Mediante un proceso denominado Transcripción, el ADN se transforma en ARN, que está compuesto por A (adenina), C (citosina), G (guanina) y U (uracilo), en lugar de timina. A continuación, tiene lugar la Traducción o proceso por el que el ARN se traduce a proteínas. En este proceso, mediante combinaciones de 4 bases nucleotídicas del ARN se obtienen 64 posibles combinaciones de tres bases llamadas codones, que son específicos de un aminoácido. 61 de estos codones se corresponden con los 20 aminoácidos naturales. Los otros tres codones restantes son codones de terminación que constituyen señales que interrumpen la síntesis de proteínas.
Por tanto, mediante la introducción de nuevas bases nucleotídicas en el ADN de microorganismos, éstos poseerían proteínas sintéticas con diferentes funciones o propiedades mejoradas. Imaginemos que se pudieran conseguir dos bases nucleotídicas sintéticas extra, además de las cuatro presentes en la naturaleza (A, T, G y C), las combinaciones de posibles codones se elevarían a 216.
Queremos señalar que, la Biología Sintética no pretende imitar la naturaleza o crea vida por diversión, sino complementar la naturaleza mediante bases nucleotídicas adicionales. Esta idea es la que se denomina “expansión del código genético”.
Una aplicación de esta estrategia lo encontramos en la empresa EraGen Bioscience, que ha desarrollado un test de cuantificación de VIH y hepatitis B y C basados en ADN artificial. La aplicación de estos test es la monitorización de la enfermedad mediante la cuantificación de la presencia del ARN viral en el plasma de los pacientes utilizando una base nucleotídica no presente en la naturaleza, la 2’-desoxiguanosina. Otro tipo de patología que seguro que conocéis: el Síndrome Agudo Respiratorio Severo (SARS) podrían beneficiarse de esta tecnología en forma de tests. Interesante, ¿verdad?
En las dos siguientes entradas del blog os explicaremos dos tecnologías más. Esperamos ir llamando vuestro interés en la Biología Sintética.