Hacia la biodiversidad artificial Ahora más que nunca existe una gran necesidad de crear sistemas capaces de sintetizar nuevos productos útiles en el campo de la biotecnología. Para ello, unos científicos europeos sintetizaron clones bacterianos con mejores capacidades biosintéticas. Investigación fundamental Salud © Kateryna Kon, Shutterstock Curiosamente, se observó que la complejidad de los organismos vivos no se corresponde con su composición química, que es relativamente sencilla. Tras la descripción de los mecanismos de biogénesis del ADN se pretende sintetizar sistemas vivos. De hecho, la ingeniería genética es una herramienta sorprendente que permite producir de forma virtual cualquier sustancia médica o industrial imaginable. El equipo del proyecto METACODE (Code-engineered new-to-nature microbial cell factories for novel and safety enhanced bio-production), financiado con fondos europeos, se propuso utilizar la ingeniería genética y producir microorganismos a base de péptidos. Para alcanzar esta meta, se emplearon técnicas de química bioortogonal con ingeniería de código genético paralelo en cepas bacterianas. El objetivo final fue generar moléculas que podían adaptarse a diversos procesos de producción por fermentación. También se empleó la técnica de biotina-estreptavidina para crear un metaloenzima artificial («metathase») que catalizaba la metátesis olefínica, una reacción organometálica arquetípica que no catalizan las enzimas naturales. Tras su evolución, la metaloenzima presenta un cofactor abiótico en una matriz proteica (es decir, un complejo proteína-rutenio) que cataliza la metátesis olefínica con diferentes sustratos en el periplasma de Escherichia coli. Además, produjeron una sintetasa de ARNt artificial capaz de activar un aminoácido apto para la metátesis que se podría incorporar a las proteínas recombinantes. Con el nuevo diseño de las capacidades metabólicas existentes de Escherichia coli, se logró que las células de los microorganismos sintetizaran ellas mismas estos componentes básicos. Se alcanzó este objetivo mediante una nueva atribución a varios codones del código genético para producir aminoácidos artificiales. Los clones sintetizados en METACODE son fábricas capaces de realizar metátesis catalizada por enzimas que no tienen lugar en los organismos vivos. Por lo tanto, podrían actuar como plataformas para la producción de productos proteicos antimicrobianos novedosos. En el proyecto se producción que la evolución de células sintéticas es viable y se pueden emplear como sistemas de biocontención, véase Inside Cover: Chemical Evolution of a Bacterial Proteome. También se demostró que un complejo proteína-rutenio podía catalizar la metátesis olefínica, una reacción organometálica sin equivalente en la naturaleza pero que funciona en el laboratorio. Todo esto fue posible gracias al diseño de un sistema de análisis único. Para más información véase Directed evolution of artificial metalloenzymes for in vivo metathesis. Palabras clave Biodiversidad, biotecnología, ingeniería genética, producto antimicrobiano, metátesis, aminoácido, Escherichia coli
