Mycoplasma laboratorium

Mycoplasma laboratorium es el nombre que se aplicó a una bacteria generada de manera parcialmente sintética. En un principio Mycoplasma laboratorium derivada del código genético del Mycoplasma genitalium. Este proyecto de biología sintética comenzó a llevarse a cabo en el Instituto J. Craig Venter por un grupo de aproximadamente 20 científicos liderados por el premio Nobel Hamilton Smith, incluyendo al investigador Craig Venter y el microbiólogo Clyde A. Hutchison III.

Mycoplasma laboratorium
Taxonomía
Dominio: Bacteria
Filo: Tenericutes
Clase: Mollicutes
Orden: Mycoplasmatales
Familia: Mycoplasmataceae
Género: Mycoplasma
Especie: M. laboratorium
Venter, 2007[1]

El equipo comenzó con el genoma de la bacteria Mycoplasma genitalium, un parásito intracelular obligado cuyo genoma consta de 482 genes formados por 580.000 pares de bases, dispuestos en un cromosoma circular. De forma sistemática, eliminaron genes hasta encontrar un grupo mínimo de 382 genes que pudiese mantener la vida.[2] Este proyecto se conoció también como Minimal Genome Project (Proyecto del Genoma Mínimo).

El equipo pretendía sintetizar secuencias de ADN cromosómico correspondientes a estos 382 genes. Una vez que se hubiese sintetizado una versión del cromosoma de 382 genes, se trasplantaría a una célula de la especie M. genitalium para crear M. laboratorium.

Se esperaba que la bacteria M. laboratorium resultante fuese capaz de autorreplicarse con su ADN artificial, convirtiéndose así en el organismo más sintético hasta la fecha, aunque la maquinaria molecular y el entorno químico que permitiesen la replicación no fuesen sintéticos.[3]

Breve historia del proyecto

En 2003, el equipo encontró un método rápido para sintetizar un genoma partiendo desde cero, con el que produjeron el genoma de 5.386 bases del bacteriófago Phi-X174 en alrededor de dos semanas.[4] No obstante, el genoma de M. laboratorium era alrededor de 50 veces mayor.

En 2006, el Instituto J. Craig Venter patentó el genoma de Mycoplasma laboratorium (el «mínimo genoma bacteriano») en Estados Unidos e internacionalmente.[5][6][1] Esta extensión del dominio de las patentes biológicas está siendo cuestionada por el organismo de control Action Group on Erosion, Technology and Concentration (Grupo de Acción sobre la Erosión, la Tecnología y la Concentración).[7] Un año más tade, en junio de 2007, encontraron el proceso para trasplantar un genoma (no sintético) de una especie de Mycoplasma a otra.[8]

Nombre de la especie N.º de genes Tamaño (Mbp)
Candidatus Hodgkinia cicadicola Dsem 169 0.14
Candidatus Carsonella ruddii PV 182 0.16
Candidatus Sulcia muelleri GWSS 227 0.25
Candidatus Sulcia muelleri SMDSEM 242 0.28
Buchnera aphidicola str. Cinara cedri 357 0.4261
Mycoplasma genitalium G37 475 0.58
Candidatus Phytoplasma Mali 479 0.6
Buchnera aphidicola str. Baizongia pistaciae 504 0.6224
Nanoarchaeum equitans Kin4-M 540 0.49

En enero de 2008, el equipo informó de haber sintetizado el cromosoma de 580.000 pares de bases de M. genitalium, con pequeñas modificaciones que lo convirtiesen en no infeccioso y que lo hiciesen distinguible del tipo salvaje. Dieron a este genoma el nombre de Mycoplasma genitalium JCVI-1.0.[9][10]

El 21 de mayo de 2010 informaron a través de la revista Science de haber sido capaces de sintetizar el genoma de 1,08 millones de pares de bases de Mycoplasma mycoides JCVI-syn1.0 partiendo de la información digitalizada de la secuencia genómica y de posteriormente haberlo trasplantado a una célula recipiente de la especie Mycoplasma capricolum; el nuevo genoma a continuación tomó el control de la célula (totalmente desprovista de ADN no sintético) y el nuevo organismo se multiplicó.[11][12] En 2016, el mismo grupo de investigación, liderado por Clyde Hutchison, logró sintetizar el genoma bacteriano con la mínima expresión de genes posible, sólo 473 genes.[13] Esta nueva versión de célula mínima es conocida como JCVI-syn3.0.[14]

Venter espera sintetizar bacterias capaces de fabricar el hidrógeno y los biocarburantes, así como de absorber el dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero. George Church, otro pionero en la biología sintética, sostiene que Escherichia coli es un organismo más eficiente que M. genitalium y que crear un genoma totalmente sintético no es necesario, además de demasiado costoso para tales propósitos; señala que los genes sintéticos ya han sido incorporados a E. coli para llevar a cabo algunas de las tareas anteriormente citadas.[10]

Referencias
  1. US Patent Application: 20070122826.
  2. Glass, John I.; Nacyra Assad-Garcia, Nina Alperovich, Shibu Yooseph, Matthew R. Lewis, Mahir Maruf, Clyde A. Hutchison, Hamilton O. Smith, J. Craig Venter (10 de enero de 2006). «Essential genes of a minimal bacterium». Proceedings of the National Academy of Sciences 103 (2): 425-430. doi:10.1073/pnas.0510013103. Consultado el 16 de octubre de 2007.
  3. Ed Pilkington, "I am creating artificial life, declares US gene pioneer", The Guardian, October 6, 2007. Accessed October 7, 2007.
  4. Smith, Hamilton O.; Clyde A. Hutchison, Cynthia Pfannkoch, J. Craig Venter (23 de diciembre de 2003). «Generating a synthetic genome by whole genome assembly: {phi}X174 bacteriophage from synthetic oligonucleotides». Proceedings of the National Academy of Sciences 100 (26): 15440-15445. doi:10.1073/pnas.2237126100. Consultado el 8 de octubre de 2007.
  5. “Artificial life: Patent pending”, The Economist, June 14, 2007. visto 7 de octubre 2007.
  6. Roger Highfield, “Man-made microbe ‘to create endless biofuel’”, Telegraph, June 8, 2007. Accessed October 7, 2007.
  7. “First patent claimed on man-made life form, and challenged”, World Science, June 7, 2007. Accessed October 7, 2007.
  8. Wade, Nicholas (29 de junio de 2007). «Scientists Transplant Genome of Bacteria». The New York Times. ISSN 0362-4331. Consultado el 28 de diciembre de 2007.
  9. Gibson, B; Clyde A. Hutchison, Cynthia Pfannkoch, J. Craig Venter, et al. (24 de enero de 2008). «Complete Chemical Synthesis, Assembly, and Cloning of a Mycoplasma genitalium Genome». Science 319: 1215. doi:10.1126/science.1151721. Consultado el 24 de enero de 2008.
  10. Longest Piece of Synthetic DNA Yet, Scientific American News, 24 January 2008
  11. «Scientists create artificial life in laboratory», The Times, 21 de mayo de 2010.
  12. Creation of a Bacterial Cell Controlled by a Chemically Synthesized Genome. Artículo de la revista Science. 20 de mayo de 2010.
  13. Creada vida artificial más sencilla que la vida misma, diario, El País, 24 de marzo de 2016.
  14. «Sintetizan la ‘célula mínima’ con solo 473 genes necesarios para la vida». Servicio de Información y Noticias Científicas (SINC).

Véase también

Enlaces externos

Noticias

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