Las células artificiales también evolucionan

La vida siempre intenta perdurar. Así nos lo demuestra la evolución. Los seres vivos tienden a adaptarse a su medio ambiente para sobrevivir.

Cuando la vida evoluciona lo suficiente y adquiere una inteligencia como la humana, entonces puede incluso crear medios artificiales para protegerse de las condiciones medioambientales hostiles, de las enfermedades y de muchas otras cosas, asegurando aún más que la vida perdurará.

Un experimento, que resultará fascinante para un sector del público pero que también inquietará a otras personas, ha explorado hasta qué punto la vida, reducida a su mínima expresión, y desprovista de buena parte de su carácter natural, es capaz de evolucionar para asegurar tanto como sea posible su supervivencia.

Un equipo integrado, entre otros, por Jay T. Lennon y Roy Z. Moger-Reischer, de la Universidad de Indiana en la ciudad estadounidense de Bloomington, ha probado si evoluciona una célula mínima construida sintéticamente.

La forma en que fue construida dicha célula fue tomar a una natural y despojarla de todos sus genes excepto los esenciales.

Para su estudio, el equipo de Lennon utilizó el organismo sintético Mycoplasma mycoides JCVI-syn3B, una versión minimizada de la bacteria M. mycoides que suele encontrarse en los intestinos de cabras y animales similares.

A lo largo de milenios, la bacteria parásita ha perdido de forma natural muchos de sus genes a medida que evolucionaba para depender de su hospedador para alimentarse.

Unos investigadores del Instituto J. Craig Venter de California (Estados Unidos) fueron un paso más allá en esta reducción del genoma.

En 2016, eliminaron el 45% de los 901 genes del genoma natural de M. mycoides, reduciéndolo al conjunto más pequeño de genes necesarios para la vida celular autónoma.

Con 493 genes, el genoma mínimo de M. mycoides JCVI-syn3B es el más pequeño de cualquier organismo de vida libre conocido.

En comparación, muchos genomas de animales y plantas contienen más de 20.000 genes.

En principio, un organismo tan simple no tiene redundancias funcionales y solo posee la cantidad mínima de genes esenciales para la vida.

Parece lógico suponer que cualquier mutación en un organismo así podría alterar letalmente una o varias funciones celulares, lo que limitaría seriamente su evolución.

Los organismos con genomas tan simplificados tienen menos objetivos sobre los que puede actuar la selección positiva, lo que limita las oportunidades de adaptación.

Aunque M. mycoides JCVI-syn3B podía crecer y dividirse en condiciones de laboratorio, Lennon y sus colegas querían saber cómo respondería una célula mínima a las fuerzas de la evolución a lo largo del tiempo.

Los investigadores comenzaron por descubrir que M. mycoides JCVI-syn3B tiene una tasa de mutación excepcionalmente alta.

Luego cultivaron el microorganismo en el laboratorio, donde lo dejaron evolucionar libremente durante 300 días, lo que equivale a 2.000 generaciones bacterianas o a unos 40.000 años de evolución humana.

El siguiente paso consistió en realizar experimentos para determinar cómo se comportaban las células mínimas que habían evolucionado durante 300 días en comparación con la M. mycoides original, no mínima, así como con una cepa de células mínimas que no había evolucionado durante 300 días.

El equipo descubrió que la célula mínima puede evolucionar con la misma rapidez que una célula normal, lo que demuestra la enorme capacidad de adaptación de los organismos vivientes, incluso cuando su genoma no es natural y por estar tan recortado ofrece aparentemente poca flexibilidad.

La versión no mínima de la bacteria superaba fácilmente a la versión mínima no evolucionada.

Sin embargo, la bacteria mínima que había evolucionado durante 300 días prosperó notablemente, recuperando la riqueza que había perdido debido al recorte drástico al que había sido sometido su genoma.

Los investigadores identificaron los genes que cambiaron durante los 300 días de evolución.

Algunos de estos genes estaban implicados en la construcción de la superficie de la célula, mientras que las funciones de varios otros siguen siendo desconocidas.

Fuente: Nature