ADN 2.0: Un nuevo sistema operativo para la vida

Se ha creado una nueva forma de utilizar el código genético, permitiendo hacer proteínas con propiedades que nunca se han visto en el mundo natural. El descubrimiento podría conducir a la creación de formas de vida nuevas o “mejoradas”, incorporando estos nuevos materiales en sus tejidos

[Imagen] En todas las formas de vida existentes, los cuatro “letras” del código genético, llamadas nucleótidos, se leen en tripletes, de modo que cada tres nucleótidos codifican un solo aminoácido. No más. Jason Chin en la Universidad de Cambridge y sus colegas han rediseñado la maquinaria celular para que se lea el código genético en cuartetos.

En el código genético que ha utilizado la vida hasta ahora, hay 64 posibles combinaciones de tripletes de cuatro letras de nucleótidos. Estas “palabras” genéticas se llaman codones. Cada codón codifica un aminoácido o le indica a la célula que deje de fabricar una cadena de proteínas. Ahora el equipo de Chin han creado 256 codones en blanco de cuatro letras que se pueden asignar a aminoácidos que todavía no existen.

Rediseño fundamental

Para lograr esto, el equipo tuvo que rediseñar tres piezas de la maquinaria celular que producen las proteínas.

Pero no se detuvieron allí. El equipo llegó a probar sus nuevos trabajos sobre el código genético asignando dos aminoácidos “antinaturales” a sus codones cuatrillizos, y los integró en una cadena de proteínas. “Es el comienzo de un código genético paralelo”, dice Chin.

Lazos más fuertes

Lo que es más, han demostrado que estos aminoácidos pueden reaccionar entre sí para formar un tipo de enlace químico diferente a los que generalmente mantienen a las proteínas juntas en su forma tridimensional.

El tipo normal de enlaces —enlaces de disulfuro— puede ser roto por cambios en el calor y la acidez, haciendo que las proteínas pierdan su estructura 3D. Esto, por ejemplo, es la razón por la que la clara de huevo cambia de color y textura cuando se cocina: cuando la albúmina en la clara pierde su estructura, su apariencia física se transforma.

Pero los enlaces creados entre los nuevos aminoácidos de Chin son más fuertes, y de este modo podrían permitir a las proteínas trabajar en una gama mucho más amplia de ambientes. Esto podría ayudar a hacer que los medicamentos se puedan tomar por vía oral sin ser destruidos por los ácidos en el tracto digestivo, por ejemplo.

Pero este es sólo el principio. A más largo plazo, podría ser posible crear células que produzcan polímeros enteramente nuevos, como materiales de tipo plástico. Organismos hechos de estas células podrían incorporar los polímeros más fuerte y hacerse más fuertes o más adaptables como resultado.

“Es un avance muy impresionante que abre nuevos horizontes teóricos en la biología sintética”, dice el pionero en genómica Craig Venter, que dirige su propio instituto en Rockville, Maryland, y actualmente está tratando de crear un organismo sintético a partir de cero.

Referencia de publicación Nature, DOI: 10.1038/nature0881