La célula “ pequeña ” que se asemeja a una bacteria artificial ahora puede dividirse y crecer como células normales

En un hito en la ingeniería genética, los científicos construyeron un organismo unicelular sintético que podía crecer y dividirse de manera similar a una célula normal. El organismo, un organismo sintético unicelular similar a una bacteria llamado JCVI-syn3.0, imita el ciclo natural de división celular en los seres vivos. JCVI-syn3.0, el producto de la búsqueda de los científicos para crear una “célula pequeña”, contiene un total de 473 genes, menos que cualquier organismo autosuficiente conocido por la humanidad. La célula artificial se desarrolló hace cinco años, pero el proceso de división no fue tan perfecto como en la naturaleza. La célula artificial podría reproducirse por multiplicación, pero dio lugar a nuevas células de diferentes formas y tamaños a diferencia de los gemelos idénticos que resultan de una célula mitótica normal.

Sus creadores en el Instituto J Craig Venter (JCVI), en asociación con el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) y el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), un centro para bits y átomos, han pasado años investigando genes que ayudarían restaurar la división celular normal en JCVI-syn3.0. Sabían que esto era posible porque la iteración anterior de una “celda inferior” artificial, llamada JCVI-syn1.0, parecía células vivas en tamaño y se sometió a una división celular normal.

JCVI-syn3.0 es una célula sintética de registro de números con el menor número de genes, 473. Crédito de la imagen: Mark Ellisman / NCIMR

Los científicos asumieron la ardua tarea de construir docenas de mutaciones en las que los genes, como genes individuales o en grupos, se volvieron a agregar a JCVI-syn3.0. Encontraron un conjunto específico de siete genes que de otro modo no serían esenciales que permitieron a JCVI-syn3A dividirse y parecerse a una célula bacteriana moderna. Se sabe que dos de estos genes, ftsZ y sepF, están involucrados en la división celular, y las funciones de los otros cinco genes en la división celular se identificaron por primera vez en este estudio.

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Estos siete genes, cuando se agregaron a la mezcla, pudieron “domesticar” el comportamiento disruptivo de JCVI-syn3.0. La célula resultante, llamada JCVI-syn3A, contiene 19 genes nuevos, 7 de los cuales se cree que permiten que la célula artificial se reproduzca de forma más regular.

Todavía hay muchas dudas e incógnitas sobre JCVI-syn3A, como lo que hacen los otros 8 genes de los 19 genes nuevos para que la división celular se produzca de forma natural. Incluso de los cinco genes que presuntamente están relacionados con la división celular, solo dos tienen funciones conocidas. Todavía se sabe ahora cómo los otros cinco contribuyen a la consistencia de JCVI-syn3A durante la reproducción, pero una cosa es segura: este pequeño genoma representa ahora el nuevo estándar para experimentos que pueden ayudarnos a diferenciar lo que hacen estos genes dentro de los organismos vivos.

En su artículo, los investigadores explican: “JCVI-syn3A proporciona un modelo simple y convincente para la fisiología bacteriana y una plataforma para la biología de ingeniería”.

Elizabeth Strechalsky, líder del grupo de ingeniería celular del NIST, dijo en … Declaración. Este logro se produce en el contexto de décadas de secuenciación y análisis genéticos para descubrir genes individuales importantes para el proceso de división celular en los seres vivos.

El equipo publicó sus hallazgos en la revista. celda de prisión.

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