jueves, 2 de septiembre de 2010

Investigación: Un reloj sincrónico hecho de bacterias



Este tipo de microorganismos podrían usarse para crear sensores ambientales o sistemas de distribución de fármacos.

No se trata de un reloj típico. En vez de un movimiento de cuarzo y una aguja segundera, en el corazón de este dispositivo se haya una colonia de bacterias modificadas genéticamente. Un circuito de genes engañosamente simple permite que los microorganismos mantengan la hora con pulsos sincronizados de luz fluorescente, latiendo con un parpadeo lento y rítmico de entre 50 a 100 minutos.


La bacteria representa el primer oscilador genético sincronizado. Los científicos afirman que la herramienta será de importancia fundacional para la biología sintética, una rama de la ingeniería genética cuyo objetivo es la creación de microorganismos diseñados para llevar a cabo funciones útiles. El oscilador puede que algún día proporcione la base para la creación de nuevos biosensores adaptados para la detección de toxinas, o para sistemas de distribución de fármacos en células diseñados para liberar los componentes químicos en el cuerpo en intervalos preprogramados.

Los osciladores son una parte integral del mundo biológico, y definen los ciclos que se encuentran desde en lo latidos del corazón, pasando por las ondas cerebrales o los ritmos circadianos. También proporcionan un mecanismo de control vital dentro de los circuitos electrónicos. Los biólogos comenzaron a crear una primera versión biológica hace más de una década, fabricando un circuito apodado como el “represilador.” (La creación del represilador en el año 2000, junto con el interruptor de encendido y apagado, se considera generalmente como el nacimiento de la biología sintética.) Sin embargo, a los primeros osciladores les faltaba precisión—el ritmo rápidamente decaía, y su frecuencia y amplitud no podían ser controladas.

En 2008, Jeff Hasty y su equipo en la Universidad de California, San Diego, crearon un oscilador más robusto que podía ser ajustado en función de la temperatura a la que la bacteria fuese cultivada, los nutrientes con los que se alimentase, y componentes químicos específicos provocadores de reacciones. No obstante los osciladores aún así se veían limitados a células individuales—las bacterias no brillaban juntas la vez. En el nuevo estudio, publicado hoy en la revista Nature, Hasty y sus colegas continuaron este trabajo e incorporaron la detección de quorum, una forma molecular de comunicación que muchas bacterias usan para coordinar su actividad.

El nuevo oscilador consiste en un circuito simple de dos genes que crea un ciclo de feedback tanto positivo como negativo. El circuito se activa por una molécula señalizadora, que provoca la producción de más moléculas como ella así como de una molécula brillante llamada proteína verde fluorescente. La molécula señalizadora se difumina fuera de la célula y activa el circuito en las bacterias vecinas.

Tomado de: http://www.technologyreview.com/es/read_article.aspx?id=988