Científicos crearon el primer genoma eucariota completamente artificial, un avance clave para la biología sintética

La ingeniería genética dio un salto significativo con la creación de un microorganismo eucariota en levadura. La revista Esquire informó sobre la tecnología que podría revolucionar la producción de fármacos y terapias innovadoras

Científicos logran ensamblar el primer genoma eucariota completamente sintético tras haber trabajado solo en procariotas anteriormente (Archivo)
Científicos logran ensamblar el primer genoma eucariota completamente sintético tras haber trabajado solo en procariotas anteriormente (Archivo)
Guardar

La posibilidad de diseñar organismos vivos adaptados a necesidades específicas dio un paso significativo con la creación del primer genoma eucariota completamente sintético. Este desarrollo, liderado por Hugh Goold, biólogo sintético de la Universidad Macquarie en Australia, marca una hazaña en la ingeniería genética, al permitir la reconfiguración de organismos para mejorar su funcionalidad y resistencia. Debido a esto, la revista Esquire realizó un informe sobre el avance.

Hasta el momento, la síntesis de genomas completos se había limitado a procariotas, organismos unicelulares sin núcleo. La nueva investigación logró ensamblar por completo el genoma de un organismo eucariota, caracterizado por poseer núcleo y orgánulos diferenciados, lo que representa un desafío mayor en términos de complejidad genética. Esta evolución abre la puerta a la creación de seres vivos con características personalizadas, con aplicaciones potenciales en la producción de alimentos, biotecnología y medicina.

Rediseñar el genoma de Saccharomyces cerevisiae mejoró su estabilidad, redujo mutaciones y optimizó su producción de esporas (Cell/Zhao)
Rediseñar el genoma de Saccharomyces cerevisiae mejoró su estabilidad, redujo mutaciones y optimizó su producción de esporas (Cell/Zhao)

Un modelo sintético para el futuro genético

Como parte del “Proyecto Sc2.0″, los investigadores eligieron la Saccharomyces cerevisiae, una levadura utilizada desde hace siglos en la fabricación de cerveza, vino y pan, para reconstruir su genoma con modificaciones estratégicas. El rediseño de esta especie, llevado a cabo durante una década, tuvo como principal objetivo mejorar su capacidad de producción de esporas y reducir su propensión a mutaciones espontáneas.

Este proceso de optimización genética permite que la levadura tenga un crecimiento más estable, y también le otorga propiedades que pueden hacerla más resistente a enfermedades y cambios ambientales. En un contexto de crisis climática y desafíos en la seguridad alimentaria, estas modificaciones podrían garantizar la producción eficiente y sostenible de insumos básicos.

El nuevo genoma permite a la levadura usar glicerol como fuente de carbono, adaptándola a condiciones cambiantes (Archivo)
El nuevo genoma permite a la levadura usar glicerol como fuente de carbono, adaptándola a condiciones cambiantes (Archivo)

El meticuloso proceso de creación del genoma sintético

Para ensamblar el genoma sintético de Saccharomyces cerevisiae, los científicos partieron de cepas en las que ya se habían insertado fragmentos de ADN artificial. A partir de ahí, aplicaron un método de retrocruzamiento, técnica que consiste en cruzar células progenitoras con características genéticas distintas para generar descendientes híbridos. A su vez, estos fueron nuevamente cruzados con sus células progenitoras con el fin de estabilizar los rasgos deseados.

El biólogo Goold y su equipo identificaron que la cepa con el cromosoma sintético SynXVI presentaba dificultades de crecimiento y alta frecuencia de mutaciones. Para corregir estos problemas, realizaron nuevas rondas de retrocruzamiento, lo que les permitió detectar fallos en la colocación de marcadores genéticos. Estas secuencias, empleadas para identificar genes y cromosomas dentro del genoma, interferían con el funcionamiento celular de la levadura.

Además de estos ajustes, los investigadores implementaron herramientas de edición genética como CRISPR D-BUGS, diseñadas para corregir errores en regiones específicas del ADN. Una de las soluciones clave para mejorar la estabilidad de SynXVI fue optimizar sus condiciones de crecimiento, permitiendo que la levadura utilizara glicerol como fuente de carbono.

Optimizar microorganismos como levaduras podría mejorar la producción sostenible de biocombustibles y fármacos (Archivo)
Optimizar microorganismos como levaduras podría mejorar la producción sostenible de biocombustibles y fármacos (Archivo)

El futuro de la genómica sintética: aplicaciones y desafíos

El desarrollo del primer genoma eucariota sintético representa un punto de partida para la aplicación de la biología sintética en múltiples ámbitos. Más allá de la optimización de la levadura, esta tecnología abre nuevas posibilidades en la ingeniería de microorganismos utilizados en procesos industriales sostenibles. La capacidad de modificar genomas completos podría mejorar la eficiencia de microorganismos empleados en la producción de biocombustibles, fármacos y materiales biodegradables.

“La tecnología de la genómica sintética puede ayudar a asegurar la cadena de suministro en situaciones futuras en las que el cambio climático, nuevas pandemias mundiales y conflictos pongan en peligro la disponibilidad de materias primas críticas”, señalaron los autores del estudio.

Si bien el diseño de microorganismos sintéticos con aplicaciones industriales es una realidad, el siguiente desafío será ampliar estos avances a organismos más complejos. Aunque la creación de genomas artificiales de mamíferos aún parece lejana, los expertos consideran que la biología sintética continuará evolucionando hasta alcanzar nuevos hitos en el diseño y modificación de la vida.

Últimas Noticias

Luna llena del Castor: cuándo es en noviembre 2026 y por qué se llama así

El calendario astronómico del mes incluye las distintas etapas del ciclo lunar y un fenómeno que hará que el satélite se vea ligeramente más grande y luminoso de lo habitual

Luna llena del Castor: cuándo es en noviembre 2026 y por qué se llama así

Qué es el resorte natural, el misterio de la elasticidad humana que desconcertó a la ciencia por 50 años

Un grupo de bioingenieros estadounidenses utilizó supercomputadoras para analizar qué permite expandir y contraer tejidos clave en cada latido o respiración. El hallazgo redefine las bases del envejecimiento orgánico y promete transformar el diseño de materiales médicos

Qué es el resorte natural, el misterio de la elasticidad humana que desconcertó a la ciencia por 50 años

SpaceX listo para el histórico vuelo de Starship 15 que busca recuperar un cohete orbital completo por primera vez

La empresa de Elon Musk probará una maniobra inédita con su más grande cohete: que las dos partes regresen a la base de Texas y queden sujetas por brazos mecánicos de la torre. La misión también desplegará 26 satélites Starlink y evaluará el desempeño de la nave tras más de 22 horas en órbita

SpaceX listo para el histórico vuelo de Starship 15 que busca recuperar un cohete orbital completo por primera vez

Tres sitios argentinos fueron declarados Patrimonio Geológico Mundial: cuáles son y qué los hace extraordinarios

La distinción reconoce formaciones locales que aportan respuestas fundamentales sobre la historia del planeta e incluso sobre la superficie de Marte

Tres sitios argentinos fueron declarados Patrimonio Geológico Mundial: cuáles son y qué los hace extraordinarios

Astrónomos captan una diminuta galaxia nacida poco después del Big Bang: qué revela sobre las primeras estrellas del universo

A 13.000 millones de años luz, el Telescopio Espacial James Webb identificó a LAP1-B, un remoto sistema cuya composición casi carece de oxígeno y expone cómo comenzó la dispersión de elementos pesados en el cosmos

Astrónomos captan una diminuta galaxia nacida poco después del Big Bang: qué revela sobre las primeras estrellas del universo
MÁS NOTICIAS