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(noticias nanowerk) Una nueva técnica innovadora inventada por investigadores de la Facultad de Letras, Artes y Ciencias Dornsife de la USC podría revolucionar el campo de la biología sintética. El método, conocido como CREATiNG (Clonación, Reprogramación y Ensamblaje de ADN genómico natural en mosaico), ofrece un enfoque más simple y económico para construir cromosomas sintéticos. Podría avanzar significativamente en la ingeniería genética y permitir una variedad de avances en medicina, biotecnología, producción de biocombustibles e incluso exploración espacial.
Con CREATiNG, se clonan y reensamblan segmentos de ADN natural de levadura. Esto permite a los científicos crear cromosomas sintéticos que pueden reemplazar a sus homólogos nativos en las células. La técnica innovadora permite a los investigadores combinar cromosomas entre diferentes cepas y especies de levadura, cambiar las estructuras cromosómicas y eliminar múltiples genes al mismo tiempo.
El investigador principal, Ian Ehrenreich, profesor de ciencias biológicas en la USC Dornsife, dijo que el método es una mejora significativa con respecto a la tecnología actual. «CREATiNG nos permite reprogramar genéticamente organismos de formas complejas que antes se creían imposibles, incluso con nuevas herramientas como CRISPR», dijo. «Esto abre un mundo de posibilidades en biología sintética, ampliando nuestra comprensión fundamental de la vida y allanando el camino para aplicaciones innovadoras».
El estudio fue publicado en comunicación de la naturaleza (“Construcción de cromosomas sintéticos a partir de ADN natural”).
CREATiNG hace que la investigación difícil sea más fácil y rentable
El campo de la biología sintética ha surgido como una forma para que los científicos tomen el control de células vivas como levaduras y bacterias para comprender mejor cómo funcionan y permitirles producir compuestos útiles como nuevos medicamentos.
«Durante la última década, ha surgido una nueva forma de biología sintética, la genómica sintética, en la que se sintetizan cromosomas o genomas completos de organismos», dijo Ehrenreich. “La mayoría de las investigaciones sobre genómica sintética implican la construcción de cromosomas o genomas desde cero a partir de fragmentos de ADN sintetizados químicamente. Es mucho trabajo y extremadamente caro”.
Sin embargo, hasta el momento no ha habido alternativas. «CReATiNG ofrece la posibilidad de utilizar piezas naturales de ADN como partes para ensamblar cromosomas completos», dijo el investigador postdoctoral de Agilent, Alessandro Coradini, primer autor del estudio.
El método hace que la investigación genética avanzada sea más accesible al reducir significativamente los costos y los obstáculos técnicos, lo que permite a los científicos desarrollar nuevas soluciones para algunos de los desafíos más apremiantes de la ciencia y la medicina actuales.
CREARiNG podría ayudar a la medicina, la exploración espacial y más
Los hallazgos son particularmente importantes por sus posibles aplicaciones en biotecnología y medicina. CREATiNG podría conducir a una producción más eficiente de productos farmacéuticos y biocombustibles, apoyar el desarrollo de terapias celulares para enfermedades como el cáncer y allanar el camino para métodos de remediación ambiental biológica, como la creación de bacterias que consuman contaminantes.
El método podría incluso extenderse para ayudar a las personas a vivir durante períodos prolongados en el espacio u otros entornos hostiles. Los científicos algún día podrían utilizar CReATiNG para desarrollar microorganismos o plantas que podrían prosperar en estaciones espaciales o durante vuelos de larga distancia en el espacio, aunque los investigadores advierten que esto requeriría mucha investigación en el futuro.
Uno de los aspectos más sorprendentes del estudio, según los investigadores, es cómo la reorganización de los segmentos cromosómicos en la levadura puede alterar sus tasas de crecimiento, con algunas modificaciones que resultan en un crecimiento hasta un 68% más rápido o más lento. Este descubrimiento destaca la profunda influencia que la estructura genética puede tener en la función biológica y abre nuevas vías de investigación para explorar más a fondo estas relaciones.
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