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El código genético se diseñó automáticamente en un tubo de ensayo sin modificar primero el organismo.
Investigadores de Harvard han presentado AGENTEX, un robot que crea y compara nuevos códigos genéticos en un dispositivo de traducción in vitro sin cambiar primero el genoma de una célula viva. Probamos un código compacto que especifica 20 aminoácidos estándar con 22 ARNt, lo que en teoría deja espacio para que se reasignen 14 codones a material nuevo.
Esto no significa que se haya creado una nueva forma de vida o que se hayan agregado 34 aminoácidos no estándar a las proteínas a la vez. En realidad, el estudio probó un aminoácido no estándar y hasta tres codones de reasignación en extractos libres de células; si funcionarían en el metabolismo y los cromosomas de las células vivas es un desafío aparte.
¿Por qué comprimir el código genético?
Normalmente, los organismos vivos expresan 20 aminoácidos estándar y señales de inicio/parada utilizando 64 codones. Dado que varios codones se refieren al mismo aminoácido, dejar algunos de ellos vacíos crea la posibilidad de introducir en la cadena proteica materiales químicos que no existen en la naturaleza. Sin embargo, modificar todo el genoma para probar un diseño lleva mucho tiempo.
¿Qué automatiza AGENTEX?
Los investigadores crearon un ARNt con un extremo cambiado y un ribosoma modificado que lo selecciona y lo recibe. El robot sintetiza y purifica haces de ARNt y ARN mensajero y compara los resultados de la traducción de proteínas en extractos celulares. También es clave separar el sistema de traducción natural y el nuevo sistema de traducción para que rara vez se mezclen en el mismo tubo de ensayo.
¿Cuáles son los números 22 y 34?
El diseño de compresión real utilizó un total de 22 ARNt, 21 ARNt para codones de sentido y 1 ARNt para codones de parada. Esta configuración conserva los 20 aminoácidos estándar y, en teoría, permite abrir 14 codones a otros materiales, lo que el artículo denomina "código de 34 codones". Este número no significa que se hayan creado 34 nuevos materiales a la vez.
¿Dónde están la seguridad y los límites?
Al ser un dispositivo sin células, tiene la ventaja de que es difícil de operar incluso si los componentes se transfieren a organismos vivos en el medio ambiente. Dentro de la célula, por otro lado, la estructura cromosómica, el metabolismo, la tasa de crecimiento y la corrección de errores están entrelazados. Un código que funciona bien en un tubo de ensayo no puede considerarse estable en una cepa viva.
¿Cuáles son los próximos pasos?
Los investigadores planean comparar automáticamente la velocidad y precisión de la traducción con más materiales y combinaciones de codones no estándar. Sólo así se podrá reducir el riesgo y el coste de trasladar el diseño elegido a un genoma real. Es necesario comprobar el número de reasignaciones y condiciones de ausencia de celdas que realmente se han verificado en documentos y datos oficiales.