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Científicos modifican E. coli para cambiar la expresión de proteínas

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El proyecto representa la primera vez que los investigadores de Rice han creado un equivalente biológico a un circuito de equipo que involucra múltiples organismos para influir en una población. El objetivo de los investigadores es modificar los sistemas biológicos mediante el control de cómo las bacterias influyen entre sí. Esto podría conducir a las bacterias que, por ejemplo, alteran beneficiosamente al microbioma intestinal en los seres humanos.

"Los estómagos de los seres humanos tienen una gran cantidad de diferentes tipos de bacterias. Ellos, naturalmente, forman un gran consorcio. Trabajando juntos les permite efectuar más cambios que si trabajaban de manera aislada". Dijo el biólogo sintético de Rice, Matthew Bennett.

Universidad Rice Escherichia coli bacteria

En el estudio de prueba de concepto, Bennett y su equipo crearon dos cepas de bacterias modificadas genéticamente que regulan la producción de proteínas esenciales para vías intercelulares de señalización, que permiten a las células coordinar sus esfuerzos, en general, de manera beneficiosa. "El principal impulso de la biología sintética ha sido la de diseñar células individuales. Pero ahora nos estamos moviendo hacia sistemas multicelulares. Queremos células para coordinar su comportamiento con el fin de obtener una respuesta poblacional." Aseguró Bennett.

Bennett y sus colegas lograron su objetivo mediante el diseño de la bacteria común Escherichia coli., mediante la creación y mezcla de dos poblaciones genéticamente distintas, que provocaron las bacterias para formar un consorcio. Las bacterias trabajaron juntas haciendo tareas opuestas: una era un activador que regulaba la expresión de determinados genes, y la otra era un represor. Juntas, crearon oscilaciones rítmicas (picos y valles) de la transcripción de genes en la población bacteriana.

Universidad Rice Escherichia coli bacteria celula

Las dos nuevas cepas de bacterias crearon retroalimentación positiva y negativa. Ambas cepas fueron diseñadas para hacer genes reporteros. Ambas cepas fueron diseñadas para hacer genes reporteros fluorescentes por lo que sus actividades podrían ser controladas. Las bacterias se limitan a dispositivos de microfluidos en el laboratorio, donde podían ser controlados fácilmente durante cada experimento.

Bennett dijo que el trabajo de su laboratorio ayudará a los investigadores a entender cómo las células se comunican, un factor importante en la lucha contra la enfermedad. "Tenemos muchos tipos diferentes de células en nuestro cuerpo, a partir de células de la piel de las células del hígado a las células pancreáticas, y todos ellas coordinan sus comportamientos para hacernos trabajar adecuadamente. Para ello, a menudo se envían pequeñas moléculas de señalización que se producen en un tipo de célula y el efecto del cambio en otro tipo de células. Tomamos ese principio y el ingeniero en estos organismos muy simples para ver si somos capaces de entender y construir sistemas multicelulares desde el principio. Una idea es crear un yogur usando bacterias modificadas.

El paciente come y el médico controla las bacterias a través de la dieta del paciente. Ciertas combinaciones de moléculas en los alimentos pueden convertir los sistemas dentro de las bacterias sintéticas y fuera, y luego estos sistemas pueden comunicarse entre sí para lograr un cambio dentro de su intestino." Concluyó el investigador.

Los Institutos Nacionales de Salud, la Fundación Robert A. Welch, la Fundación Hamill, la Fundación Nacional de la Ciencia y el Consejo de Becas de China apoyó la investigación.

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Fuente: Food News Latam® www.foodnewslatam.com

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