1. Ciencia Emergente de la
Nueva Frontera en la
Investigación Genómica
PROF. ISABEL BARRIOS. COLEGIO
CRISTO REY
2. Biología
Sintética
Es ciencia que diseña y construye de manera
más rápida y eficaz, funciones biológicas nuevas
que no se encuentran en la naturaleza y
presentan soluciones a problemas no resueltos.
La biología sintética no se basa en el estudio de
la biología de los seres vivos, sino que apunta a
crear
nuevos
organismos
artificiales
y
programables, capaces de producir diversos
bienes.
Craig Venter es considerado uno de los
principales biólogo sintético del planeta.
3. Craig Venter
John Craig Venter (nacido el 14 de octubre
de 1946 en Salt Lake City, Utah, Estados
Unidos) es un biólogo y empresario
estadounidense.
Comenzó su carrera académica y
universitaria en el colegio comunitario de
San Mateo, California, tras alistarse en la
Marina de los Estados Unidos en la
Guerra de Vietnam.
Al volver el obtuvo la licenciatura de Biología en 1972 y el
doctorado en Farmacología en 1975, ambos de la
Universidad de California, en San Diego.
Después de trabajar en la Universidad de Buffalo de Nueva
York, ingresó en el National Institutes of Health en 1984.
4. Esta nueva ciencia podría ayudar a combatir el derrame de
crudo, combatir las cepas más resistentes de la malaria, y
crear biocombustibles según el propio Venter.
Se trabajan con microorganismos como los virus y las
bacterias, que debidamente programados en sus genomas,
pueden transformar residuos en electricidad.
Venter reveló que el principal instituto de investigación del
Gobierno ha encargado al laboratorio científico que él dirige la
elaboración de segmentos sintéticos de todos los virus
conocidos de la gripe “para fabricar posibles
nuevas vacunas en menos de 24 horas”.
Actualmente se tarda meses en preparar una nueva vacuna
contra un virus que ha mutado, algo a lo que son muy
proclives los organismos que transmiten la gripe.
5. La Biología Sintética ha pasado por tres ERAS:
1ª Era: Ingeniería Genética o Biotecnología.
Se inició en los años setenta con la modificación del
genoma de los microorganismos. Se trabajó en la ocasión
con la bacteria Escherichia coli alterando su gen, para que
produjera
insulina,
eritropoyetina
y
anticuerpos
monoclonales, entre otros.
2ª Era: Elaboración
Genómica Sintética.
y
Desarrollo
de
una
Está relacionada con la fabricación de nuevos fármacos y
producción de biocombustibles y alimentos genéticamente
modificados.
6. 3ª La actual: se pretende la síntesis completa
de genomas, la creación de especies nuevas.
Esta nueva perspectiva implica adaptar los principios de
Ingeniería a los sistemas biológicos, es decir, el desarrollo
de módulos robustos y estandarizados, con el fin de
diseñar circuitos biológicos complejos a partir de una
combinación de dichos módulos y que en última instancia
den lugar a funciones nuevas o mejoradas.
La base de la Biología Sintética son los biobricks,
fragmentos de ADN que codifican para una característica
biológica y que pueden ser combinados para formar
circuitos complejos.
7. Los biobricks constituyen, por tanto, la unidad estándar y
modular básica que realiza una función simple y permiten
modificar el comportamiento de una célula sin la necesidad
de conocer a priori el funcionamiento exacto del sistema.
Principales aplicaciones de la Biología
Sintética
Bioenergía.
Orientada a la producción de hidrógeno o etanol, la conversión eficiente de
residuos en energía y la conversión de energía solar en hidrógeno
Biorremediación.
Empleo de bacterias y hongos modificados para eliminar compuestos tóxicos
y descontaminar ecosistemas.
Genómica Personalizada.
Permite obtener un conocimiento más amplio de la complejidad de las
enfermedades y, por tanto, es posible desarrollar fármacos personalizados
8. Reparación y Regeneración de tejidos.
Diseños de sistemas moleculares formados por sensores capaces de
reconocer la existencia de daños en determinados tejidos, y reparar ese
daño.
Fármacos.
Que se activan solo al detectar un indicador concreto. Por ejemplo, al
percibir cambios en la concentración hormonal.
Biolixiviación.
Diseño de microorganismos capaces de extraer minerales de baja ley y
aumentar su calidad.
Alimentos.
Permite programar células para producir varios compuestos que pueden ser
utilizados, por ejemplo, como aditivos para comidas, aumentando sus
nutrientes.
Reprogramación Celular.
Células madres pueden ser modificadas para adquirir nuevas
propiedades y luego ser introducidas en pacientes para revertir
patologías.
