Microorganismos desafían las leyes de ADN

Un primer plano de E. coli

Hay varios microorganismos que interpretan la información genética de manera no convencional.

Se cree que las instrucciones codificadas en el ADN siguen un conjunto de reglas universales en todas las áreas de la vida. Pero los investigadores informaron en la edición del 23 de mayo de la revista científica Ciencia que ciertos organismos rompen sistemáticamente estas leyes. El descubrimiento tiene implicaciones para el desarrollo de la vida sintética. Mediante la creación de organismos que rompen las reglas, los investigadores pueden ser capaces de producir nuevas formas de vida resistentes a las infecciones virales. El diseño de organismos sintéticos también se ha sugerido como un medio para prevenir que infecten anfitriones involuntarios. Pero las excepciones frecuentes estas normas pueden obstaculizar el desarrollo (genética) de los organismos que no va a pasar su ADN a especímenes que viven en la naturaleza. "Este estudio resalta la maleabilidad del código genético", señala el bioingeniero Farren Isaacs de la Universidad de Yale en New Haven, . Connecticut investigadores dirigido por Edward Rubin, del Instituto Conjunto del Genoma de los Estados Unidosem Walnut Creek, California, el Departamento de Energía de los buscaban los delincuentes de este tipo que estudian el ADN y el ARN de los microorganismos de 1.776 asientos, incluyendo 17 regiones del cuerpo humano. Buscaban a los casos de "recodificación"; . Casos en los que el código genético de microorganismos juega de manera diferente que la mayoría de las organizaciones a tomar el equipo se centró específicamente en los casos en que la llamada "codones de parada" (codones de terminación, en Inglés) - secuencias genéticas que normalmente instruyen a un cuerpo para detener la producción de una proteína -. no lo hizo, sino que envían la señal opuesta diciéndole al cuerpo para añadir aminoácidos a la proteína en el desarrollo de "stop" para "continuar" Primer equipo investigó qué proteínas se codifica por segmentos del código genético al menos 1000 pares de bases de longitud si la agencia se utiliza comando tradicional parada. Cuando estas proteínas eran anormalmente corto, los investigadores analizaron el microorganismo podría interpretarse como un codón de parada [codifcadora de] aminoácido. Este parece ser el caso en 31.415 muestras y hasta 10% de las secuencias tomadas de algunos entornos. microorganismos que se encuentran en los seres humanos han demostrado ser particularmente propensos a la recodificación. Aunque representa sólo el 10% de las muestras, más de la mitad de los codones recodificados se derive de microorganismos que habitan en el cuerpo humano. Según Rubin, se observaron recodificaciones en la naturaleza, pero no a este nivel, porque la mayoría de los estudios se centraron en los microorganismos que pueden ser cultivadas en un laboratorio. "Cuando seguimos este enfoque y esperamos salir del laboratorio y les preguntamos, '• Esta es la norma", las reglas no funcionan ", dice. Los biólogos sintéticos han utilizado la recodificación para permitir que los organismos para producir nuevos tipos de aminoácidos con propiedades novedosas. Ellos también esperan usar el método como un medio para prevenir los organismos modificados genéticamente comparten su ADN con otras formas de vida. Los virus, por ejemplo, secuestrar la maquinaria celular de sus anfitriones para replicarse (hacer más copias de sí mismos). Pero esto puede ser más difícil si el virus y el huésped interpretan el código de manera diferente. Permitiendo a los científicos crear microorganismos recodificadas incapaces de intercambiar información genética con sus contrapartes naturales, recodificación tiene un gran impacto potencial sobre la bioseguridad asegura Isaacs. El bioingeniero pasó seis años de los codones de parada de recodificación en bacterias de Escherichia coli para incorporar un aminoácido sintético en una proteína. estudio de Rubin, sin embargo, se ha encontrado que en algunos entornos, tales como en la boca humana, las bacterias están infectadas por virus que codifican aparentemente incompatibles. "Esto sugiere que deberíamos tener más cuidado si queremos construir un" muro de fuego "," admite Rubin. George Church, líder del proyecto de la recodificación E. coli en la Universidad de Harvard en Cambridge, Massachusetts, en cambio, sostiene que como cuerpos sintéticamente recodificaron etapas evolutivas de salto y no están expuestos a presiones continuas presiones evolutivas, no van a ser vulnerables a un mismo tipo de secuestro genómica que parece permitir que el virus natural de infectar formas de vida con diferentes recodificación. "si se cambia radicalmente de un genoma ya que el virus no es" consciente ", el número de cambios simultáneos necesarias para recuperar el genoma original puede ser mayor que cualquier población viral que puede caber en la Tierra", dice Church . Este artículo fue reimpreso con el permiso de la revista Naturaleza .Fue publicado originalmente el 22 de mayo de 2014. Sciam 26 de mayo 2014