{"id":34787,"date":"2022-09-01T04:40:21","date_gmt":"2022-09-01T09:40:21","guid":{"rendered":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/aumento-del-alfabeto-genetico\/"},"modified":"2022-09-01T04:40:21","modified_gmt":"2022-09-01T09:40:21","slug":"aumento-del-alfabeto-genetico","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/aumento-del-alfabeto-genetico\/","title":{"rendered":"Aumento del alfabeto gen\u00e9tico"},"content":{"rendered":"

SYNTHORXLos organismos vivos tienen dos conjuntos de pares de bases de ADN: adenina junto con timina y citosina junto con guanina, que juntos codifican los 20 amino\u00e1cidos que se usan para producir prote\u00ednas en la c\u00e9lula. Ahora, los cient\u00edficos del Instituto de Investigaci\u00f3n Scripps (TSRI) en La Jolla, California, han introducido un par de bases sint\u00e9ticas en Escherichia coli<\/em>, ampliando enormemente la informaci\u00f3n que el ADN puede codificar. El ADN que contiene el nuevo par de bases puede replicarse dentro de la bacteria, seg\u00fan un art\u00edculo publicado hoy (7 de mayo) en Nature<\/em>. El trabajo avanza en el objetivo de crear c\u00e9lulas con elementos de ADN sint\u00e9tico que puedan producir prote\u00ednas elaboradas con un conjunto ampliado de amino\u00e1cidos.<\/p>\n

“Este es el primer art\u00edculo que muestra la posibilidad de que los organismos vivos puedan tener ADN con [un] alfabeto gen\u00e9tico expandido” Ichiro Hirao, bi\u00f3logo sint\u00e9tico del Centro RIKEN para Tecnolog\u00edas de Ciencias de la Vida en Jap\u00f3n, escribi\u00f3 en un correo electr\u00f3nico a…<\/p>\n

Lo que hemos hecho es finalmente obtener con \u00e9xito una c\u00e9lula que alberga de manera estable mayor informaci\u00f3n gen\u00e9tica, dijo el coautor del estudio Floyd Romesberg, bi\u00f3logo sint\u00e9tico en TSRI. Lo que queremos hacer a continuaci\u00f3n, y en lo que mi laboratorio ya est\u00e1 trabajando, es . . . para recuperar esa informaci\u00f3n.<\/p>\n

Con la ayuda de m\u00e1s de una docena de estudiantes graduados y posdoctorados, Romesberg pas\u00f3 los \u00faltimos 15 a\u00f1os sintetizando y probando 300 nucle\u00f3tidos artificiales para determinar cu\u00e1l ser\u00eda el par m\u00e1s estable y replicable. Al igual que los nucle\u00f3tidos naturales, los nucle\u00f3tidos sint\u00e9ticos constan cada uno de un az\u00facar de cinco carbonos, un grupo fosfato y una base. Pero a diferencia de las bases naturales que permiten que los nucle\u00f3tidos se emparejen a trav\u00e9s de enlaces de hidr\u00f3geno, las bases artificiales a veces dependen de una qu\u00edmica diferente. Los investigadores finalmente decidieron usar nucle\u00f3tidos artificiales que se unen a trav\u00e9s de interacciones hidrof\u00f3bicas. Las diferentes qu\u00edmicas entre los nucle\u00f3tidos naturales y sint\u00e9ticos evitan que se emparejen mal entre s\u00ed. Los investigadores pudieron incorporar un par de bases artificiales en el ADN y replicar el ADN sint\u00e9tico en un tubo de ensayo.<\/p>\n

El siguiente desaf\u00edo fue incorporar pares de bases artificiales en el ADN que se replicar\u00eda dentro de una c\u00e9lula viva. Los investigadores insertaron ADN con nucle\u00f3tidos no naturales en pl\u00e1smidos, que E. coli.<\/em> Pero todav\u00eda ten\u00edan que descubrir c\u00f3mo alimentar a las c\u00e9lulas con nuevos nucle\u00f3tidos no naturales para que pudieran replicar el ADN.<\/p>\n

Los nucle\u00f3tidos dentro del ADN contienen un grupo fosfato. Pero antes de incorporarse al ADN replicante, deben tener dos fosfatos adicionales. Estos fosfatos adicionales se eliminan a medida que se agrega el nucle\u00f3tido al ADN, proporcionando energ\u00eda para impulsar la reacci\u00f3n. Al principio, los investigadores pensaron que, dentro de E. coli<\/em>, los tres grupos fosfato podr\u00edan agregarse a una base no natural de az\u00facar, llamada nucle\u00f3sido. Pero despu\u00e9s de luchar para crear nucle\u00f3sidos trifosfato dentro de la c\u00e9lula, los investigadores dieron con un nuevo enfoque.<\/p>\n

Ciertas bacterias intracelulares y organelos dentro de las algas no crean sus propios nucle\u00f3tidos. M\u00e1s bien, importan trifosfatos de nucle\u00f3sidos clave de sus entornos a trav\u00e9s de prote\u00ednas de transporte de membrana. Romesberg y sus colegas probaron varios transportadores de trifosfato y finalmente descubrieron que uno, a partir de un pl\u00e1stido en una diatomea, pod\u00eda importar trifosfatos sint\u00e9ticos a E. coli<\/em>. Agregaron un gen para el transportador a E. coli<\/em> en un pl\u00e1smido y optimiz\u00f3 el alimento de las c\u00e9lulas para que ingieran los trifosfatos.<\/p>\n

Romesberg pens\u00f3 que a\u00fan quedaban muchos desaf\u00edos adicionales, incluido lograr que las ADN polimerasas de las c\u00e9lulas reconocieran y replicaran los pares de bases y evitando que los mecanismos de reparaci\u00f3n del ADN de las c\u00e9lulas reconozcan los nuevos nucle\u00f3tidos como aberrantes. Pero, para sorpresa de los equipos, los pl\u00e1smidos no naturales comenzaron a replicarse inmediatamente.<\/p>\n

Una vez que tuvimos los trifosfatos en la c\u00e9lula, realmente pensamos que nuestro trabajo comenzar\u00eda, pero sorprendentemente funcion\u00f3 la primera vez. , dijo Romesberg.<\/p>\n

El E. coli<\/em> sigui\u00f3 replicando pl\u00e1smidos que conten\u00edan ADN sint\u00e9tico siempre que se les alimentara con trifosfatos. Las bacterias perdieron lentamente sus pares de bases sint\u00e9ticas despu\u00e9s de que se elimin\u00f3 su alimento de trifosfato sint\u00e9tico.<\/p>\n

El equipo ha dise\u00f1ado una forma extremadamente inteligente de evitar el problema de dise\u00f1ar un metabolismo para producir [trifosfatos], dijo Steven Benner, un bi\u00f3logo sint\u00e9tico de la Fundaci\u00f3n para la Evoluci\u00f3n Molecular Aplicada en Gainesville, Florida, que no particip\u00f3 en el estudio.<\/p>\n

Romesberg y sus colegas ahora est\u00e1n trabajando para lograr que las polimerasas de ARN transcriban el nuevo ADN en ARNm. Luego esperan dise\u00f1ar c\u00e9lulas para que transcriban ARNt que leer\u00e1n nuevos codones y traducir\u00e1n nuevas secuencias de amino\u00e1cidos en prote\u00ednas. Romesberg sugiri\u00f3 que los bi\u00f3logos sint\u00e9ticos eventualmente construir\u00e1n prote\u00ednas con amino\u00e1cidos naturales que actualmente no se usan en prote\u00ednas y amino\u00e1cidos sintetizados en el laboratorio. Agreg\u00f3 que Synthorx, una empresa creada a partir de su trabajo, y de la cual \u00e9l fue fundador cient\u00edfico, tiene como objetivo aumentar la producci\u00f3n de trifosfatos sint\u00e9ticos.<\/p>\n

Benner reconoci\u00f3 que este trabajo es un paso importante hacia la creaci\u00f3n de trifosfatos no naturales. prote\u00ednas dentro de las c\u00e9lulas, lo que algunos consideraron una posibilidad remota.<\/p>\n

El hecho de que [Romesberg] usara la importaci\u00f3n de trifosfato y lograra evitar la degradaci\u00f3n de los trifosfatos es una idea que desear\u00edamos tener nosotros mismos, dijo Benner.<\/p>\n

DA Malyshev et al., Un organismo semisint\u00e9tico con un alfabeto gen\u00e9tico expandido, Nature<\/em>, doi:10.1038\/nature13314, 2014.<\/strong><\/p>\n

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SYNTHORXLos organismos vivos tienen dos conjuntos de pares de bases de ADN: adenina junto con timina y citosina junto con guanina, que juntos codifican los 20 amino\u00e1cidos que se usan para producir prote\u00ednas en la c\u00e9lula. Ahora, los cient\u00edficos del Instituto de Investigaci\u00f3n Scripps (TSRI) en La Jolla, California, han introducido un par de bases … Continuar leyendo \u00abAumento del alfabeto gen\u00e9tico\u00bb<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-34787","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/34787","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=34787"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/34787\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=34787"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=34787"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=34787"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}