Un equipo de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y el Barcelona Supercomputing Center – Centro Nacional de Supercomputación (BSC-CNS) ha presentado una innovadora estrategia que permite reprogramar bacterias para que adquieran la capacidad de degradar plásticos, sin necesidad de insertar ADN externo. Este avance se detalla en un estudio publicado en la revista Trends in Biotechnology.
La técnica, conocida como GenRewire, representa un cambio significativo en el campo de la biotecnología. Hasta ahora, la modificación de las funciones celulares bacterianas se lograba a través de la introducción de material genético foráneo, utilizando herramientas como plásmidos. Sin embargo, este nuevo enfoque ofrece una alternativa que evita alterar el equilibrio genético natural de las células.
Una nueva forma de abordar la ingeniería genética
El investigador Manuel Ferrer, del CSIC, explica que el método parte de la premisa de que si las proteínas nativas pueden ser rediseñadas computacionalmente para adquirir nuevas funciones, no es necesario introducir elementos externos. Esta metodología ha sido aplicada específicamente a la bacteria Escherichia coli, dotándola de la habilidad para degradar partículas nanométricas de plástico PET, un contaminante común en nuestro entorno.
Los científicos lograron este objetivo mediante la reprogramación interna de dos proteínas específicas en la bacteria. Víctor Guallar, del BSC y coordinador del estudio, resalta que este enfoque combina inteligencia artificial con simulación por supercomputación y edición genética precisa. Las proteínas modificadas reemplazan a las originales en el genoma bacteriano, permitiendo así mantener su estabilidad biológica.
Tecnología accesible y efectiva
La técnica GenRewire se distingue por su simplicidad operativa: analiza las proteínas codificadas por un genoma utilizando un supercomputador y luego reprograma estas proteínas mediante herramientas computacionales para cumplir funciones deseadas. Joan Giménez, investigador del BSC, menciona que esta reprogramación puede llevarse a cabo en un plazo de tres a cuatro semanas gracias a los avances recientes en métodos estructurales y simulaciones mecánicas.
A diferencia de los métodos tradicionales que requieren la adición de genes exógenos, GenRewire logra resultados similares sin introducir ADN externo. Esto minimiza problemas asociados con el crecimiento deficiente o inestabilidad del sistema bacteriano. Paula Vidal y Laura Fernández, investigadoras del CSIC involucradas en el estudio, subrayan que esta tecnología puede complementar la ingeniería metabólica clásica al permitir que bacterias como Escherichia coli degraden plásticos y conviertan sus residuos en productos útiles.
Perspectivas futuras en biotecnología
Los investigadores consideran que esta metodología podría extenderse a otros organismos, convirtiéndose en una herramienta fundamental para reprogramar genomas sin necesidad de introducir proteínas o genes externos. Aplicada al genoma humano o a cultivos agrícolas, esta técnica podría reducir los riesgos asociados con el rechazo inmunológico y facilitaría superar las barreras legales y éticas relacionadas con el uso de ADN ajeno.
Preguntas sobre la noticia
¿Qué es la técnica GenRewire?
GenRewire es una innovadora estrategia que permite reprogramar genéticamente bacterias sin necesidad de insertar genes externos. Esta técnica se basa en rediseñar computacionalmente las proteínas nativas para que desarrollen nuevas capacidades.
¿Cuál es el objetivo de esta investigación?
El objetivo es dotar a la bacteria Escherichia coli de la capacidad de degradar partículas de plástico PET, un contaminante ambiental significativo, sin alterar su equilibrio biológico mediante la introducción de ADN externo.
¿Cómo se valida la tecnología desarrollada?
Los científicos han aplicado el método GenRewire para modificar dos proteínas de Escherichia coli, lo que les permite degradar nanoplásticos, utilizando inteligencia artificial y simulación por supercomputación.
¿Qué ventajas ofrece el método GenRewire frente a técnicas tradicionales?
A diferencia de las técnicas tradicionales que requieren la introducción de ADN foráneo, GenRewire evita problemas como el crecimiento deficiente de las bacterias o inestabilidad del sistema. Permite rediseñar bacterias desde dentro, manteniendo su naturaleza original.
¿Puede aplicarse este método a otros organismos?
Sí, los investigadores creen que esta técnica puede aplicarse a otros organismos y convertirse en una herramienta clave para reprogramar genomas sin necesidad de introducir proteínas o genes externos, lo que también podría reducir riesgos legales y éticos.
Si (
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