¿Qué es la genómica sintética?
La genómica sintética es un campo de bioquímica que se centra en la creación del genoma: el conjunto completo de la información genética o hereditaria de un organismo necesaria para que ese organismo mantenga la vida. El genoma de un organismo está formado por moléculas de ácido desoxirribonucleico (ADN) que forman un código. Las porciones de este código, llamadas genes, controlan la creación e interacciones de las proteínas en las células del organismo, lo que permite que el organismo funcione. En genómica sintética, los científicos manipulan y recrean genomas para fines de investigación o para aplicaciones prácticas en medicina y fabricación de biocombustibles.
El ADN está compuesto por repeticiones de unidades estructurales llamadas nucleótidos, que forman pares de bases y crean los patrones que constituyen el código genético. Los nucleótidos y las secuencias de ADN se fabrican artificialmente para una variedad de aplicaciones bioquímicas, pero la genómica sintética es un proceso más involucrado. Para crear un genoma sintético funcional, el genoma natural muST se conoce en su totalidad y se replica exactamente o se modifica de tal manera que no se afectan las funciones cruciales.
En 2010, un equipo de investigación con sede en el Instituto J. Craig Venter en Rockville, Maryland, creó el primer genoma bacteriano sintético. La bacteria, Mycoplasma mycoides, tiene un genoma que consta de un millón de pares de bases. El equipo pudo replicar el genoma natural de la bacteria utilizando nucleótidos producidos sintéticamente e introducir el genoma sintético en una célula de bacteria diferente, reemplazando el ADN de esa bacteria con el ADN micoplasma sintético micoplasma. Con el nuevo genoma en su lugar, la célula comenzó a funcionar como una célula mycoplasma mycoides normal, con todas sus funciones intactas.
Las complicaciones en la sintetización de un genoma pueden surgir fácilmente debido a la complejidad de los sistemas involucrados. Por ejemplo, si un par de bases está fuera de lugar o falta, la celda puede no funcionarion en absoluto. Del mismo modo, los procesos bioquímicos por los cuales la célula lee e implementa la información en el ADN, y las interacciones químicas del entorno celular con el ADN, deben ser correctas.
La tecnología de genómica sintética se puede adaptar a aplicaciones industriales y comerciales, como la producción de biocombustibles. A partir de 2011, algunas compañías están investigando la posibilidad de crear algas sintéticas que es más eficiente que las algas naturales para atrapar y procesar dióxido de carbono en sustancias utilizables. Muchos investigadores creen que las algas de ingeniería de esta manera pueden hacer que la producción de biocombustibles sea más rentable y comercialmente viable.
.Otros proyectos en genómica sintética implican sintetizar solo una porción de un genoma para modificar un organismo para su uso en una capacidad industrial o científica. Un ejemplo es la modificación de los genomas vegetales para hacer que los cultivos sean más resistentes a la sequía o las plagas. En medicina, los microbios pueden modificarse genéticamente aactuar como remedios para ciertas enfermedades o ayudar en la terapia génica.