07 de febrero de 2024 (Noticias de Nanowerk) La ingeniería genómica permite a los científicos modificar el código genético de los microbios. Ahora, los investigadores han diseñado el genoma de la bacteria. Escherichia coli (E. coli) para hacerlo inmune a las infecciones virales. Estas infecciones a menudo hacen que los cultivos bacterianos fallen. Los investigadores también equiparon la cepa diseñada con características de seguridad que bloquean la transferencia no deseada de material genético a otras bacterias. Estas características funcionan como un dispositivo de bioseguridad para evitar que las bacterias diseñadas sobrevivan fuera del laboratorio. Para mejorar aún más su bioseguridad, los investigadores diseñaron la cepa para que dependiera de un aminoácido que no se encuentra en la naturaleza. Este aminoácido debe suministrarse al cultivo para permitir que las bacterias crezcan. Esta investigación ha sido publicada en Naturaleza (“Un código genético intercambiado previene las infecciones virales y la transferencia de genes”).texto” border=”0″ align=”middle”> Un virus bacteriano que inserta material genético dentro de una célula bacteriana durante la infección. (Imagen: Behnoush Hajian) La biofabricación utiliza bacterias como E. coli como “biofábricas” para producir productos químicos, biomateriales y biocombustibles. Esto implica cultivar grandes cultivos bacterianos. Estos cultivos enfrentan el riesgo de infecciones virales. Esto puede provocar el colapso del cultivo bacteriano, deteniendo la producción. Otro riesgo es que los organismos modificados puedan escapar al medio ambiente. Allí pueden transferir sus genes modificados a otros organismos. Este trabajo proporciona una nueva tecnología de ingeniería genómica que reduce significativamente la probabilidad de esta contaminación viral. Tiene medidas de bioseguridad incorporadas para evitar que el microbio diseñado crezca fuera del laboratorio y transfiera su material genético. La tecnología ampliará la gama de aplicaciones y el potencial comercial de los microbios diseñados. La mayoría de los organismos vivos utilizan el mismo código genético escrito en su ADN. El código de ADN consta de cuatro letras que pueden formar 64 palabras (o codones) de tres letras. La célula “expresa” los rasgos observables codificados en sus genes traduciendo cada codón en uno de los 20 componentes básicos (llamados aminoácidos) que forman las proteínas. Para construir sus proteínas, la célula agrega cada aminoácido utilizando un ácido ribonucleico de transferencia específico (ARNt), que "lee" el codón correspondiente. En algunos casos, varios codones diferentes corresponden al mismo aminoácido porque el código genético tiene 64 codones para 20 aminoácidos. Para descubrir si la ingeniería genética puede conferir resistencia a los virus a las bacterias, los investigadores probaron un método "recodificado" E. coli cepa cuyo código genético había sido reprogramado para usar sólo 61 codones en lugar de 64. Esperaban que los virus no pudieran infectar la cepa recodificada porque los genes virales usan los 64 codones. Sin embargo, algunos virus contenían sus propios ARNt y, por lo tanto, pudieron infectar la cepa recodificada. Para evitar esto, los investigadores modificaron la cepa con ARNt adicionales que agregan un aminoácido diferente al codificado por ciertos codones. Cuando los virus intentan infectar estas células diseñadas, las proteínas virales se traducen incorrectamente, matando al virus. Este mismo efecto evita que los genes de la cepa recodificados se expresen si saltan a otras bacterias. Finalmente, la nueva cepa recodificada también requiere un aminoácido sintético para sobrevivir, lo que garantiza que no pueda crecer fuera del laboratorio. Este “cortafuegos genético” entre las bacterias genéticamente modificadas y otros microorganismos permite el estudio de nuevas funciones biológicas y hace que el uso de bacterias genéticamente modificadas sea mucho más seguro para aplicaciones como la biofabricación.

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• Fuente: https://www.nanowerk.com/news2/biotech/newsid=64612.php