Por primera vez, científicos del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) y el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) desarrollaron la bacteria JCVI. Desde su creación en 2010, han trabajado en mejorar el organismo agregando y eliminado genes para estudiar cómo funciona.

En un principio, se buscó diseñar una bacteria con el código genético más pequeño posible, introduciendo 19 genes en el ADN de JVCI para que su reproducción celular funcionara correctamente.

Los investigadores publicaron en la revista Cell que la bacteria JCVI puede multiplicarse por sí sola y describen que su descendencia resultante tuvo una “variación morfológica sorprendente”.

La identificación de estos genes es un paso importante hacia la ingeniería de células sintéticas, pues estas células podrían actuar como pequeñas fábricas que producen medicamentos, alimentos y combustibles; detectar enfermedades y producir medicamentos para tratarlas mientras viven dentro del cuerpo, funcionando como pequeñas computadoras.

“Queremos comprender las reglas fundamentales de diseño de la vida. Si esta célula puede ayudarnos a descubrir y comprender esas reglas, entonces nos vamos a las carreras”, comentó Elizabeth Strychalski, coautora del estudio y líder del Grupo de Ingeniería Celular del NIST.

Para investigar la sorprendente variación morfológica en las células JCVI-syn3.0, el equipo de investigadores desarrolló un enfoque para caracterizar la propagación celular y determinar los genes que afectan la morfología celular.

En el artículo describieron que “un genoma con 19 genes no retenidos en JCVI-syn3.0 generó JCVI-syn3A, que presenta una morfología similar a la de JCVI-syn1.0. Además, identificamos siete de estos 19 genes, incluidos dos genes de división celular conocidos, ftsZ y sepF, una hidrolasa de sustrato desconocido y cuatro genes que codifican proteínas asociadas a la membrana de función desconocida, que se requieren juntos para restaurar un fenotipo similar a ese. de JCVI-syn1.0.”

El equipo indica que aún no comprenden completamente qué es lo que hacen los todos los genes que introdujeron al ADN de las bacterias. Pero, a pesar de que se está reproduciendo, aún necesitan analizarla para saber cómo fue que descifraron el código.

“Nuestro objetivo es conocer la función de cada gen para que podamos desarrollar un modelo completo de cómo funciona una célula”, indicó James Pelletier, investigador del MIT y co-autor del estudio.

De los siete genes agregados a este organismo para la división celular normal, los científicos saben lo que hacen solo dos de ellos. Aún no se conocen los roles que juegan los otros cinco en la división celular. “La vida sigue siendo una caja negra”, confesó Strychalski respecto a los aspectos que aún se deben resolver de esta investigación.