Un colosal esfuerzo produce un modelo computacional completo de la bacteria Mycoplasma genitalium, abriendo así la puerta para futuros diseños biológicos en computadora.
El modelo completo celular del M. genitalium integra 28 sub-modelos de diversos procesos celulares (crédito: J. R. Karr et al./Cell)
En un gran paso para la biología computacional, investigadores de la Universidad de Stanford produjeron el primer modelo computacional completo de un organismo.
El equipo, encabezado por Markus Covert, bioingeniero de Stanford, utilizó información proveniente de más de 900 reportes científicos para tomar en cuenta cada interacción molecular que se realiza en el ciclo de vida del Mycoplasma genitalium -la bacteria independiente más pequeña en el mundo.
Al abarcar el organismo completo en silicio, la investigación logra un objetivo largamente esperado en este campo. El modelo de esta investigación no sólo permite a los investigadores abordar preguntas que de otra manera resultarían poco prácticas sino que representa un paso firme hacia el uso de diseños en computadora para la bioingeniería y la medicina.
“Este logro demuestra una transformación para responder preguntas fundamentales sobre los procesos biológicos”, indicó James M. Anderson. “Los modelos en computación de células completas tienen el potencial de ayudarnos a comprender mejor la función celular y desarrollar nuevas formas de diagnóstico y tratamiento de enfermedades”.
El Mycoplasma genitalium es un pequeña bacteria parasitaria, conocida principalmente por hospedarse en los genitales y tracto respiratorio de las personas. Sin embargo, este patógeno tiene también la característica de tener el genoma más pequeño de cualquier organismo vivo independiente -sólo 525 genes, comparados con los 4,288 de E.coli, una bacteria de laboratorio de uso más tradicional.
A pesar de la dificultad de trabajar con un parásito de transmisión sexual, lo pequeño de su genoma ha hecho que muchos de los esfuerzos actuales en bioingeniería se enfoquen en ella. Este interés incluye la síntesis del primer cromosoma artificial, realizado en el Instituto J. Craig Venter, en 2009.
“El objetivo no es únicamente entender mejor el Mycoplasma genitalium”, indicó Jonathan Karr, co-autor del estudio. “El objetivo real es entender mejor la biología en general”.
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