La biología sintética aprovecha y combina elementos propios de la bioquímica, física, ingeniería y la biología molecular para trabajar en sistemas biológicos.
Biología sintética es una disciplina de carácter interdisciplinario construida y alimentada por saberes, recursos y herramientas propios de los ámbitos de la ingeniería, la informática y la biología.
Se basa en el rediseño de un sistema biológico ya existente para sumarle funciones o particularidades que no surgen naturalmente. En este marco es posible sintetizar biomoléculas y desarrollar microorganismos que puedan ser manipulados y programados para que lleven a cabo una acción biológica puntual.
Resulta interesante y enriquecedor informarse acerca de los fundamentos, las técnicas y los alcances de la biología sintética. Por ese motivo, a continuación compartiremos datos útiles sobre metodologías, campos de aplicación y novedades al respecto.
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ResumenMetodologías de biología sintética
En biología sintética se utilizan múltiples metodologías, algunas más ventajosas que otras. No se puede pasar por alto, en este contexto, que el avance de la tecnología y los descubrimientos científicos permiten ir mejorando y modernizando los modos de trabajo.
La modalidad in silico posibilita, por ejemplo, el desarrollo de simulaciones de ingeniería genética. Para resultar útiles, estas simulaciones por computadora deben tener un modelo que abarque componentes estandarizados y circuitos genéticos optimizados.
Se tiene en cuenta a la evolución dirigida, en tanto, en el llamado DNA shuffling, el cual busca recombinar varias secuencias de ADN con el objetivo de conseguir librerías de genes considerados quiméricos.
La mutagénesis y las herramientas propias del ámbito de la bioinformática, por otra parte, son claves para poder, frente a microorganismos sintéticos, determinar su genoma mínimo. Y sirve, en determinadas situaciones, expandir el código genético para, mediante la transcripción y traducción de ADN y ARN, promover el surgimiento de formas novedosas de vida a través de la fabricación de microorganismos que poseen un código genético distinto al que caracteriza a los seres vivos actuales.
La aplicación de inteligencia artificial en biología sintética permite, por ejemplo, mejorar el diseño de proteínas e innovar en ese campo.
Aplicaciones
La biología sintética está teniendo un campo de aplicación cada vez más diverso y extendido.
Para hacerle frente a problemáticas medioambientales, por señalar un caso frecuente, se estudian y aprovechan alternativas como la biorremediación (que apela al desarrollo de microorganismos para recuperar entornos naturales afectados por la contaminación) y los biosensores bacterianos/bacteriales (los cuales pueden ocuparse de la detección, en tiempo real, de patógenos o sustancias contaminantes o tóxicas como lo son, entre otros elementos, los metales presentes en el agua).
La biología sintética, asimismo, ilusiona a quienes se especializan en ingeniería de biomateriales y a aquellos dedicados a la nanotecnología por las opciones que brinda para controlar mejor a los nanomateriales. Se espera, además, que a largo plazo esta disciplina marque un antes y un después en el afianzamiento y la evolución de la biomedicina. Consolidar el segmento de las vacunas sintéticas es otro de los retos de esta ciencia multidisciplinaria.
Ha trascendido, por sumar precisiones, que temporadas atrás un grupo de profesionales especializados en ingeniería biomédica desarrolló un procedimiento capaz de incrementar considerablemente la cantidad de componentes genéticos listos para ser aprovechados en actividades de biología sintética. Esta novedad abre la puerta al diseño de circuitos genéticos de enorme complejidad, al surgimiento de terapias a base de células madre y a la fabricación de dispositivos de gran precisión que faciliten y agilicen la etapa de diagnóstico en determinadas patologías.
Sin dudas, la biología sintética tiene un gran poder revolucionario. Sin embargo, es necesario trabajar con compromiso, responsabilidad y ética para que las investigaciones, los hallazgos y los progresos resulten enriquecedores y positivos para la mayor parte del planeta. En definitiva, los esfuerzos deben encaminarse a posicionar a la biología sintética como una herramienta de inmenso potencial y escasos efectos adversos capaz de beneficiar tanto a los seres humanos como a otras especies que habitan la Tierra.
El Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) le ha dado impulso a la competencia iGEM (International Genetically Engineered Machine) para promover proyectos y desarrollos que, mediante la biología sintética, mejoren la realidad de la población.
Novedades sobre biología sintética
La biología sintética no deja de crecer y profundizarse gracias a continuas investigaciones científicas, experimentos de avanzada y desarrollos innovadores.
Un grupo de investigadores vinculados a la Universidad de California, por ejemplo, ha cobrado relevancia a escala internacional recientemente por haber creado una enzima que marca un avance trascendental en la historia de la ingeniería de enzimas. Este logro, aseguraron sus responsables, refleja el crecimiento constante de la biología sintética y abre espacios esperanzadores en materia terapéutica porque podría aprovecharse para establecer mejores terapias y diseñar fármacos más eficaces.
En la Universidad de Pensilvania, en tanto, el foco está puesto en el desafío de crear cromosomas artificiales compatibles con las células del cuerpo humano. Ya hubo pruebas al respecto en levaduras y bacterias, pero todavía queda mucho trabajo por hacer y obstáculos por superar para poder, finalmente, aprovechar un cromosoma artificial en una terapia génica destinada a la corrección o cura de ciertas enfermedades que atentan contra la supervivencia o el bienestar de las personas.
Hace un tiempo, por detallar otra novedad, se puso en marcha Decypher, un proyecto surgido en Europa que invita a unir el aprendizaje automático, la biología sintética y la inteligencia artificial. La intención es conseguir una producción artificial óptima de flavonoides y terpenoides para poder favorecer al sector de la biotecnología industrial.
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