Una cepa de levadura con más de la mitad del ADN creado artificialmente en un laboratorio es el resultado de una investigación que ha construido, por primera vez y desde cero, el genoma sintético de una célula eucariota, es decir un organismo vivo con núcleo, como los animales, las plantas y los hongos.
El proceso de creación de esta levadura, que sobrevive y se replica de manera similar a las cepas silvestres, se refleja en dos estudios que publican hoy Cell y Cell Genomics, firmados por un equipo internacional.
La capacidad de reescribir el genoma de una levadura desde cero podría crear una cepa más fuerte, más rápida, más tolerante a condiciones adversas y más productiva.
El proceso también arroja luz sobre los fundamentos del genoma, tradicionalmente problemáticos, como la forma en que se organizan y evolucionan los genomas.
La levadura fue el organismo elegido para el proyecto, ya que tiene un genoma relativamente compacto y la capacidad innata de unir ADN, lo que permitió a los investigadores construir cromosomas sintéticos dentro de las células de levadura.
El equipo ha reescrito "el sistema operativo de la levadura", lo que abre una "nueva era de la biología de ingeniería: pasar de retocar un puñado de genes a diseñar y construir de nuevo genomas enteros", destacó uno de los autores de al investigación, Patrick Yizh Cai de la Universidad de Manchester.
En esta investigación, que forma parte del Proyecto Genoma de Levadura Sintética (Sc2.0), un consorcio global que trabaja para desarrollar la levadura semisintética, el equipo combinó siete cromosomas y medio creados en el laboratorio en una sola célula de levadura.
Y es que para el equipo era importante producir algo que "estuviera muy modificado con respecto al diseño de la naturaleza".
El "objetivo general era construir una levadura que pudiera enseñanos una nueva biología", acotó el autor principal y líder de Sc2.0, Jef Boeke, del centro medico NYU Langone Health (Estados Unidos)
Un hito en la ingeniería biológica
Este trabajo marca un "hito apasionante en lo que respecta a la ingeniería biológica", pues aunque hace tiempo que podemos editar genes, nunca antes se había podido escribir un genoma eucariota desde cero", destacó Cai.
Los investigadores construyeron un cromosoma sintético que sustituyó a uno de los 16 que tiene la levadura y, tras un laborioso proceso de depuración, ahora permite a la célula crecer con el mismo nivel de aptitud que una célula natural.
El equipo seguirá trabajando para reunir todos los cromosomas sintéticos individuales en un genoma totalmente sintético, y la cepa Sc2.0 final no solo será la primera eucariota sintética del mundo, sino también la primera construida por la comunidad internacional, destaca la Universidad de Manchester en un comunicado.
"Los beneficios potenciales de esta investigación son universales: el factor limitante no es la tecnología, sino nuestra imaginación", manifestó Cai.
En este sentido, Boeke consideró que no están lejos del objetivo de tener los 16 cromosomas en una sola célula, que será cuando se pueda empezar a producir levaduras "que puedan hacer cosas que nunca antes habíamos visto".
