Biología sintética
Autora: Ximena Ramírez López
La biología sintética es la disciplina que combina algunas técnicas de biología molecular con el objetivo de modificar a los organismos y de esta manera, permitirles la expresión de nuevas características y cualidades con un objetivo en específico (Muñoz et al., 2019).
¿Qué es la biología sintética?
Se genera de la combinación de la biología y de la ingeniería para diseñar y crear nuevos sistemas biológicos con funciones específicas que, de manera común, no se encuentran en la naturaleza (Singh et al., 2019). Para que esto sea posible, es necesaria la interacción de varios procesos y que, en conjunto, realicen una actividad en específico. Para que pueda ser considerado como un sistema biológico sintético, es necesario que reúnan las siguientes características (Muñoz et al., 2019):
Es posible predecirlos con modelos computacionales
Se deben de poder medir
Son controlables
Se pueden transformar
Herramientas empleadas en la biología sintética
El funcionamiento de las células se puede describir como un circuito programado para realizar una función determinada. Para que esto sea posible, es necesario el uso de algunas técnicas tales como (MacDonald & Deans, 2016):
Inducción de circuitos: se hace uso de genes reguladores para controlar la función del sistema. Esto es muy importante ya que les da flexibilidad a las células para que, de un mismo circuito, se puedan tener diferentes funciones.
Ingeniería del genoma: se basa en la separación de la doble cadena del ADN, al momento que sucede esto, se activan mecanismos de reparación en donde por medio de algunas herramientas como el CRISPR-Cas, es posible introducir algunas modificaciones a la secuencia de ADN.
Señalización celular: dependiendo de los estímulos presentes en el ambiente en el que se encuentra la célula, se expresan diferentes proteínas. Esta es una característica de especial interés ya que, de esta manera, es posible controlar de manera natural las funciones y características de las células.
Biomateriales: sirven como andamio para promover el crecimiento celular ya que estos tienen la capacidad de recrear el ambiente celular natural. Esta es una herramienta muy importante ya que permite estudiar las interacciones entre las células.
Aplicaciones de la biología sintética
Algunas de las aplicaciones que la biología sintética tiene, son las siguientes (Bio, 2013):
Caucho: material del que comúnmente están formadas las llantas de los coches. Se ha estudiado el aprovechamiento de algunos genes de plantas que lo sintetizan de manera natural.
Acrílico: el objetivo de estos es reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Actualmente, se ha implementado la modificación de algunos organismos para que lo sinteticen de manera natural.
Surfactantes: son empleados para hacer mezclas, sin embargo, en su proceso de fabricación se libera dióxido de carbono al medio ambiente. Por esto, se ha estudiado el uso de desechos agrícolas para la síntesis de estos compuestos.
La biología sintética es una disciplina emergente cuyo objetivo es crear nuevas alternativas más sustentables y sintetizar materiales de manera más amigable con el medio ambiente. Aún es un campo que tiene una amplia oportunidad de estudio, sin embargo, es una solución prometedora para los próximos años.
Referencias
Bio (2013) Current uses of synthetic biology for renewable chemicals, pharmaceuticals and biofuels, Biotechnology Industry Organization. Available at: https://www.bio.org/sites/default/files/legacy/bioorg/docs/files/2013-03-03-Synthetic-Biology-Products.pdf (Accessed: December 7, 2022).
MacDonald, I.C. and Deans, T.L. (2016) “Tools and applications in Synthetic Biology,” Advanced Drug Delivery Reviews, 105, pp. 20–34. Available at: https://doi.org/10.1016/j.addr.2016.08.008.
Muñoz, L.A. et al. (2019) “Breve descripción de la biología sintética y la importancia de su relación con otras disciplinas,” Revista mexicana de ingeniería biomédica, 40(1), pp. 1–7. Available at: https://doi.org/10.17488/rmib.40.1.9.
Singh, S.P. et al. (2019) Current developments in biotechnology and bioengineering: Synthetic Biology, cell engineering and Bioprocessing Technologies. Amsterdam, Netherlands: Elsevier.