Revolución en la biología: científicos crean la primera célula sintética capaz de autoreplicarse

Investigadores de la Universidad de Minnesota en EE. UU. han logrado un giro trascendental en los campos de la biología y la ingeniería. El sistema que han creado, SpudCell , puede ejecutar independientemente todas las funciones básicas de un organismo vivo: crecimiento, replicación del ADN, asimilación de recursos y transmisión de información hereditaria a la siguiente generación mediante la división. Así lo detalló la publicación ixbt.com. Ixbt.com informa sobre

esto. En experimentos anteriores, los científicos solo habían podido replicar algunos procesos biológicos de células artificiales. SpudCell se caracteriza por haber logrado integrar múltiples funciones vitales en un solo sistema. Se considera un modelo creado en laboratorio que imita el comportamiento de un organismo vivo al nivel más perfecto.

¿Cómo funciona la vida sintética?

La base del sistema consiste en liposomas: vesículas de membrana lipídica microscópicas con un medio acuoso en su interior. En su interior se ha colocado ADN sintético que proporciona las instrucciones de funcionamiento del sistema. Asimismo, se han incluido moléculas responsables de la síntesis de proteínas, enzimas y ribosomas. La célula obtiene los recursos necesarios mediante la fusión con liposomas "nutritivos" específicos.

Mientras que en las células vivas el proceso de división se realiza gracias a una estructura interna compleja (citoesqueleto), SpudCell lleva a cabo este proceso de forma mecánica. La acumulación de proteínas en la membrana genera una fuerte tensión y la estructura se divide en dos. Lo más interesante es que estas células artificiales también se rigen por las leyes de la selección natural.

Mediante la introducción de modificaciones genéticas, los investigadores lograron que algunas células crecieran más rápido. Como resultado, en condiciones de alimento limitado, estas células "fuertes" desplazaron a la población ordinaria en cinco generaciones. Esto demostró que los sistemas artificiales también pueden adaptarse a los procesos evolutivos.

Una nueva plataforma para las tecnologías del futuro

SpudCell tiene un genoma de aproximadamente 90,000 pares de bases, lo cual es incluso menor que la cantidad mínima necesaria para una célula viva. La información genética está dividida en siete plásmidos independientes, lo que permite programar por separado las diversas funciones del sistema. Los científicos planean aplicar este invento en el futuro para los siguientes fines:

• Producción de fármacos de alta eficiencia;
• Creación de nuevos tipos de materiales y sistemas de biotransporte;
• Síntesis de tipos de combustibles ecológicos;
• Uso de células diseñadas desde cero en lugar de modificar bacterias y levaduras.

Por ahora, este proyecto se encuentra en la etapa de modelo de laboratorio. Para su implementación práctica, es necesario aumentar la estabilidad del genoma y estandarizar los enfoques de ingeniería. Con este fin, se ha creado una organización especial llamada Biotic para coordinar las investigaciones.