Biología sintética
Primero veamos la definición de la wiki: La Biología sintética se define como la síntesis de biomoléculas o ingeniería de sistemas biológicos con funciones nuevas que no se encuentran en la naturaleza. Se trata de una disciplina que, a diferencia de otras, no se basa en el estudio de la biología de los seres vivos, sino que posee como objetivo el diseño de sistemas biológicos que no existen en la naturaleza. La Biología Sintética busca la creación de nuevos organismos programables, es decir, la creación de microorganismos a la carta que se comporten como pequeños ordenadores.
La primera vez que escuché este concepto fue en 2003 en el "Center for Complex Systems" de la Universidad de Michigan. El confenciante era Tom Knight del MIT y habló de los biobricks. Es quizás la historia de los biobricks la que mejor resume lo que subyace en el concepto de biología sintética: poder construir máquinas con componentes biológicos. Lo mismo que la electrónica apareció de manera espontanea cuando se estandarizaron ciertos componentes eléctricos como resistencias, diodos, transistores, lámparas... que permitieron hacer circuitos combinando los distintos elementos. Entonces surgió la electrónica y toda la inmensa panoplia de instrumentos y aparatos fruto de ella. El aspecto clave para poder combinar los distintos elementos eléctricos se basa en que cada elemento tenga los mismos inputs y outputs. En el caso de la electrónica es la corriente continua. Aquí tenemos un circuíto. Cada elemento se "clava" en los agujeritos de la tabla la tabla está conectada a una fuente de corriente continua. Cada elemento tiene una entrada y una salida de corriente: un input y un output común para todos ellos. Esto permite la creación de innumerables combinaciones.
La idea es muy atractiva. Además Tom Knight, quizás consciente de que estaba hablando un lenguaje muy propio de los hackers, convocó un concurso. Ellos proporcionaban a los participantes de las herramientas biológicas que consistían en los sistemas más habituales de expresión genética: sistema de expresión de la beta-lactamasa, operón tet o las famosas bacterias que fluorecen cuando se excitan con luz. Básicamente estos sistemas biológicos lo que hacen es que cuando se meten en una bacteria unos genes determinados la bacteria obedece a un input, por ejemplo en el caso de la beta-lactamasa la molécula IPTG, en el operón tet, pues tetraciclina, o en el caso de las bacterias fluorescentes pues luz. El output será una coloración azul, la activación de un operón que esté debajo de ese promotor y la bacteria fluorescente brillará con luz propia. Recuerdo que Tom Knight nos contó que los ganadores de este concurso fueron los estudiantes de un instituto de secundaria de Texas que hicieron un sistema de fotografía basado en bacterias.
Este cuatro resume algunos de los componentes utilizados en los "circuitos" de biobricks |
Posteriormente a este concursos otros grupos han estado desarrollando esta técnica de fotografía con bacterias. El concepto es muy sencillo. Hay bacterias que emiten luz cuando se las excita con luz, pues bien, lo único que hay que hacer es sembrar una bandeja cuadrada con medio sólido de cultivo bacteriano con bacterias. Se pone esta bandeja debajo de una ampliadora de fotografía. Se proyecta un negativo sobre la bandeja y la bandeja positiva la imagen. Posteriormente hay grupos en los que en vez de utilizar bacterias fluorescentes utilizan bacterias que excitadas por la luz producen un pigmento oscuro.
Escherichia coli fluoresciendo. Las bacterias sirven para positivar imágenes fotográficas |
Escherichia coli produciendo pigmento y revelando la fotografía de la izquierda |
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