{"id":35100,"date":"2022-09-01T05:05:17","date_gmt":"2022-09-01T10:05:17","guid":{"rendered":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/racionalizacion-del-codigo-genetico-de-e-coli\/"},"modified":"2022-09-01T05:05:17","modified_gmt":"2022-09-01T10:05:17","slug":"racionalizacion-del-codigo-genetico-de-e-coli","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/racionalizacion-del-codigo-genetico-de-e-coli\/","title":{"rendered":"Racionalizaci\u00f3n del c\u00f3digo gen\u00e9tico de E. coli"},"content":{"rendered":"

CIENCIA, <\/em>CHRIS BICKELEl c\u00f3digo gen\u00e9tico normalmente contiene 64 codones, pero investigadores de la Universidad de Harvard y sus colegas han dise\u00f1ado una Escherichia coli<\/em> genoma con solo 57 codones, reemplazando a los dem\u00e1s al por mayor. En un art\u00edculo publicado hoy (18 de agosto) en Science, <\/em>el equipo describe el genoma generado por computadora e informa sobre las primeras fases de su s\u00edntesis en el laboratorio.<\/p>\n

“Nosotros crear algo que realmente empuje el l\u00edmite de los genomas” Nili Ostrov, coautor del estudio y postdoctorado en el laboratorio de George Church en Harvard, le dijo a The Scientist. <\/em>“La idea es que esto es completamente nuevo y estamos tratando de ver si es viable”<\/p>\n

En los 57 codones planeados E. coli<\/em>, cada uno de los siete codones eliminados se intercambia por uno sin\u00f3nimo. El equipo tiene una serie de objetivos para el proyecto. Una vez que la E. coli<\/em> se reduce a 57 codones, los siete codones en blanco se pueden reintegrar…<\/p>\n

Un genoma recodificado tambi\u00e9n imparte resistencia a la infecci\u00f3n viral y se puede utilizar para la biocontenci\u00f3n: el ADN incorporado de tipo salvaje E. coli<\/em> o los virus no se pueden usar para construir prote\u00ednas con \u00e9xito cuando los ARN de transferencia (ARNt) insertan un amino\u00e1cido no est\u00e1ndar en respuesta a un cod\u00f3n determinado. Uno o m\u00e1s de los codones libres tambi\u00e9n podr\u00edan recodificarse en un amino\u00e1cido solo disponible en el laboratorio, lo que hace que el E. coli<\/em> dependiente metab\u00f3licamente de los medios proporcionados por los cient\u00edficos.<\/p>\n

Ponimos mucho cuidado y pensamos en c\u00f3mo desarrollar m\u00e9todos, dijo Ostrov, se\u00f1alando las preocupaciones de seguridad y biocontenci\u00f3n del proyecto. Lo que estamos tratando de hacer es trazar aguas desconocidas.<\/p>\n

Para dise\u00f1ar el genoma, el equipo de investigaci\u00f3n cre\u00f3 una herramienta de software que reemplaz\u00f3 cada instancia de los siete codones con un cod\u00f3n sin\u00f3nimo en un tramo de ADN que podr\u00eda sintetizarse. en un laboratorio. En total, el dise\u00f1o del genoma recodificado ten\u00eda 62.214 reemplazos de codones en 3.548 genes. Podr\u00eda decirse que es el proyecto de ingenier\u00eda del genoma m\u00e1s grande y radical, dijo Church a The Scientist.<\/em><\/p>\n

Con el genoma te\u00f3rico en la mano, Ostrov y sus colegas comenzaron a probar su dise\u00f1o en c\u00e9lulas vivas. Dividieron el genoma recodificado en 87 segmentos, cada uno de unos 50 kb de largo que conten\u00eda un promedio de 40 genes, y entregaron el dise\u00f1o a empresas de biotecnolog\u00eda para sintetizar el ADN. Luego, los investigadores comenzaron a integrar cada segmento en una cepa separada de E. coli<\/em> y eliminando el ADN de tipo salvaje correspondiente para comprobar su viabilidad.<\/p>\n

En principio, se podr\u00eda hacer esta s\u00edntesis del genoma completo in vitro y luego trasplantar el genoma, dijo Church. En cambio, su equipo desarroll\u00f3 un canal para obtener retroalimentaci\u00f3n en tiempo real de las c\u00e9lulas vivas: explic\u00f3 que el ensamblaje ocurre con el motor en marcha.<\/p>\n

En su art\u00edculo, los investigadores revisan los resultados de esta validaci\u00f3n para 55 de los 87 segmentos del genoma, que cubren el 63 por ciento del genoma recodificado. El dise\u00f1o computacional inicial para el genoma recodificado no era del todo perfecto: 13 genes esenciales ten\u00edan errores fatales que mataron a la E. coli<\/em> cuando se elimin\u00f3 el segmento de ADN de tipo salvaje.<\/p>\n

Anticipamos que habr\u00eda las llamadas posiciones sin\u00f3nimas o silenciosas que en realidad no son sin\u00f3nimas o silenciosas, donde se superpondr\u00edan con elementos reguladores o secundarios. estructuras, dijo Church. Para resolver estos errores, los investigadores identificaron cada cod\u00f3n problem\u00e1tico individual y probaron el reemplazo, pero a\u00fan las secuencias sin\u00f3nimas.<\/p>\n

Es un poco sorprendente ver cu\u00e1n pl\u00e1stico podr\u00eda ser el genoma, Patrick Cai, bi\u00f3logo sint\u00e9tico de la Universidad de Edimburgo. que no particip\u00f3 en el trabajo, escribi\u00f3 en un correo electr\u00f3nico a The Scientist<\/em>. Tambi\u00e9n es muy emocionante ver [que] tecnolog\u00edas como el dise\u00f1o computacional, la s\u00edntesis de novo y el ensamblaje, as\u00ed como una gama de ensayos de fenotipado, ahora est\u00e1n maduros para soportar la refactorizaci\u00f3n del genoma a esta escala.<\/p>\n

El equipo a\u00fan debe terminar de validar el resto de los segmentos de ADN sintetizados y luego combinarlos in vivo. Este es, por supuesto, un art\u00edculo emocionante con avances claros, dijo Patrick ODonoghue, bioqu\u00edmico de la Universidad Western en Canad\u00e1 que no particip\u00f3 en el trabajo. ODonoghue se\u00f1al\u00f3 dos problemas clave que representan obst\u00e1culos futuros para el campo: primero, evitar que los codones de reemplazo vuelvan a mutar al estado original del genoma; en segundo lugar, si los codones se reintroducen alg\u00fan d\u00eda con tRNA correspondientes para insertar amino\u00e1cidos no can\u00f3nicos, evitando que los tRNA casi cognados normales los traduzcan tambi\u00e9n. La cepa en la que est\u00e1n trabajando ser\u00e1 \u00fatil, pero claramente habr\u00e1 algunos desaf\u00edos tecnol\u00f3gicos, agreg\u00f3.<\/p>\n

El pr\u00f3ximo trabajo, que con suerte ser\u00e1 pronto, ser\u00e1 pulir el genoma y comenzar a probar cosas como la resistencia a multivirus, ver cu\u00e1ntos amino\u00e1cidos podemos cargar y confirmar la biocontenci\u00f3n, dijo Church.<\/p>\n

N. Ostrov et al., Dise\u00f1o, s\u00edntesis y pruebas para un genoma de 57 codones, Science,<\/em> doi:10.1126\/science.aaf3639, 2016.<\/strong><\/p>\n

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