Han creado el organismo más pequeño del mundo que se mueve con ingeniería genética

Saluda a la bacteria artificial syn-3, ahora con poderes de “nadar” gracias a ajustes genéticos.

La motilidad, el término científico para poder moverse de forma independiente, es una de las características más importantes para los organismos vivos en la Tierra.

Pero el origen de la capacidad de las células para moverse ha sido un misterio para muchos científicos.

Sin embargo, una nueva investigación en la que los científicos crearon el organismo en movimiento más pequeño del mundo proporciona una idea de cómo surgió la motilidad celular.

El estudio es el resultado de una colaboración entre la estudiante graduada Hana Kiyama, de la Escuela de Graduados en Ciencias de la Universidad de la Ciudad de Osaka, y el profesor Makoto Miyata, de la Escuela de Graduados en Ciencias de la Universidad Metropolitana de Osaka. .

Como escriben los autores en su artículo, “la motilidad se observa en varios filos y podría decirse que es uno de los principales determinantes de la supervivencia“.

Según el artículo, se cree que la motilidad celular se origina a partir de pequeños movimientos de proteínas de limpieza que se transmiten a una célula, pero el proceso propuesto no se ha demostrado experimentalmente.

Su estudio es, por lo tanto, una forma de probar esta teoría.

En este experimento, los investigadores diseñaron genéticamente una bacteria sintética llamada JCVI-syn-3b, o syn-3, que no es móvil.

Para reconstituir syn-3, el grupo introdujo siete genes que codifican proteínas que probablemente estén involucradas en el movimiento de natación de la bacteria Spiroplasma.

El espiroplasma es una pequeña bacteria conocida por “nadar” cambiando esencialmente su citoesqueleto.

Las proteínas introducidas evolucionaron a partir de la proteína actina bacteriana MreB.

La actina son proteínas multifuncionales que a menudo son responsables de la motilidad de las células.

Miyata confirmó que antes de este experimento, nadie había logrado crear una bacteria sintética mínima móvil.

“En un estudio anterior, sugerimos que la motilidad celular se originó evolutivamente a partir de sistemas de mantenimiento que poseen movimientos“, dijo Miyata.

“Teníamos la intención de mostrar evidencia mediante experimentos.

Elegimos el sistema Spiroplasma porque también estábamos trabajando en la natación Spiroplasma”.

Al introducir las proteínas responsables de la motilidad en Spiroplasma en syn-3, los investigadores pudieron hacer nadar a las bacterias que antes no tenían motilidad.

“Nos sorprendimos dos veces nadando por siete proteínas y nadando por las proteínas MreB4 y MreB5“, explicó Miyata.

“Hana Kiyama construyó esas células y observó los descubrimientos.

Ella confirmó sus observaciones e invitó a las personas en la misma habitación a su microscopio.

Todos entendimos de inmediato lo que sucedió, porque esperábamos sus resultados en grados moderados”.

Los investigadores también querían ver cómo la expresión de diferentes combinaciones de los genes de motilidad afectaría a las bacterias modificadas genéticamente para nadar.

Al hacerlo, encontraron que la expresión de solo dos proteínas era necesaria para promover la motilidad en syn-3, lo que probablemente indica que muchas de las proteínas eran redundantes y demostraban un sistema mínimo para la motilidad.

“Hasta donde sabemos, el sistema de motilidad que comprende solo dos proteínas de la superfamilia de la actina es el sistema más pequeño establecido hasta la fecha“, escriben los autores.

“Por lo tanto, podemos llamar a esto una ‘célula móvil mínima'”.

Aunque este estudio es principalmente una prueba de concepto, brinda a los científicos una mejor comprensión de cómo la motilidad celular podría haberse originado y evolucionado potencialmente.

Además de la gran novedad de crear un nadador tan pequeño, el nuevo estudio arroja luz sobre el origen del movimiento en las primeras formas de vida móviles que surgieron en la Tierra.

Por ejemplo, Miyata dijo que la proteína actina MreB no está involucrada en la motilidad de muchas otras especies bacterianas, lo que confirma que existen múltiples vías evolutivas diferentes que llevaron al movimiento microbiano.

“Estamos rastreando la evolución desde el MreB ancestral hasta el MreB de natación usando el sistema actual”, dijo Miyata, quien agregó que el equipo también está probando otros sistemas de motilidad en su criatura sintética.

También tiene implicaciones para futuras creaciones.

“Estudiar la bacteria más pequeña del mundo con el aparato motor funcional más pequeño podría usarse para desarrollar el movimiento de microrobots que imitan células o motores basados en proteínas“, dijo el profesor Miyata en un comunicado de prensa.

Fuente: Vice