domingo, 14 de noviembre de 2010

Bichitos

Nunca he sabido mucho de ingeniería genética, pero el tema me va interesando de forma progresiva. Y tengo la suerte de poder ir aprendiendo poco a poco sobre el tema en mis periódicas comidas con mi amigo y colega Unai Ugalde, quien me resuelve algunas dudas que me suelen surgir, cuando leo noticias como la que voy a comentar. La razón de mi interés es que cada vez recibo más alertas sobre procesos de obtención de moléculas en los que se ven implicados bacterias, hongos y similares, abriendo así nuevas vías de síntesis que pueden ser completadas por la acción de diligentes químicos y biotecnólogos.

En muchos casos, para conseguir las moléculas que se pretenden, el bichito en cuestión ha tenido que ser modificado genéticamente. La Escherischia coli (E. coli, para los amigos) de la fotografía es uno de los ejemplos más preclaros en estas prácticas. Se trata de una gran familia de bacterias,
muchos de cuyos miembros los llevamos puestos en nuestro intestino. La mayoría son inofensivas pero, a veces, se puede colar alguna que nos puede causar más de un problema. Gracias a esta familia, mediante experimentos efectuados con cepas de las mismas, hemos sido capaces de extraer una gran parte de nuestro conocimiento actual sobre la biología molecular.

Pero también ha sido utilizada para fines menos académicos. Y, por ejemplo, en el ámbito de los polímeros en el que me muevo, una de las primeras familias de polímeros biodegradables, los polihidroxialcanoatos, fueron producidos al principio gracias a la acción de esta bactería, generosamente alimentada con vegetales ricos en glucosa. Al verse agobiadas por tamaña cantidad de alimento, los bichos transforman esa glucosa en los mencionados polímeros, para poderlos asi utilizar en épocas de hambre. Sólo que los humanos nos los cepillamos antes y nos quedamos con esas reservas. Modificaciones genéticas posteriores consiguieron que las E. coli produjeran polímeros derivados, con diferentes estructuras químicas.

Otro ejemplo similar se encuentra en mi entrada del 7 de octubre de 2008, donde se explicaba cómo una empresa de ingeniería genética había conseguido modificaciones en ciertos microorganismos, para que en lugar de producir etanol o glicerina a partir del ázucar, como ocurre en la fermentación de mosto en vino, fueran capaces de producir propanodiol, una materia prima para poliésteres y poliuretanos que antes solo se obtenía del petróleo, generando así polímeros una parte de los cuales proviene de la biomasa renovable.

Parece que ahora hay otra buena nueva científica que implica a las E. coli. En una entrada tan lejana ya en el tiempo como la publicada el 8 de marzo de 2006, explicaba la historia del medicamento conocido como Taxol o paclitaxel. Es un ejemplo fascinante de la tozudez de los químicos en su intento de reproducir en el laboratorio una molécula, particularmente eficaz en la lucha contra el cáncer, que se aisló por primera vez a partir de la corteza del tejo del Pacífico, aunque en cantidades tan minúsculas que la propia especie hubiera estado en peligro absoluto de extinción si esa fuera la única fuente para obtenerla.

La molécula, de una complejidad desmesurada para una síntesis total, ha estado siendo producida por una compañía farmaceutica a partir de una ruta alternativa. Ruta que implica empezar con otra molécula relacionada, la 10-deacetilbacatina, que se puede extraer de la bayas de otro tejo aunque, en este caso, las bayas son producidas todas las primaveras y pueden ser recolectadas, como quien coge cerezas, sin que el tejo sufra.

Pero ahora va a haber una alternativa más. La revista Science ha publicado un artículo de investigadores del Massachusetts Institute of Technology (MIT) y la Tufts University en Boston, en el que se demuestra que una E. coli, convenientemente manipulada, es capaz de proporcionarnos, en cantidades ya relevantes para una comercialización competitiva, isopentenil pirofosfate (IPP), una molécula importante para sintetizar un precursor del Taxol, el taxadieno. Además, otras modificaciones genéticas han conseguido E. colis que incluso llevan a cabo la transformación del IPP en taxadieno, completando el trabajo de las primeras y dando lugar a un proceso que resulta más sencillo y económico que la ruta hasta ahora seguida.

Y, además, parece que la estrategia puede resultar válida no sólo para el taxol, sino para otros terpenos utilizados en cosmética, en alimentos funcionales y en la industria química en general.

8 comentarios:

Orges dijo...

¡¡Anatema!! ¡¡Se trata de organismos modificados genéticamente (los tan temidos y peligrosos OMG)!! ¿Cómo se te ocurre defenderlos públicamente?

Nada, nada, a pesar de que a primera vista pueda parecer que su utilización es provechosa, seguro que a la larga producirán algo malo, porque se trata de rutas no naturales, y lo no natural, todo el mundo lo sabe, es malo.

Así que a recolectar bayas o a talar tejos, pero de modificar códigos genéticos, nada de nada.

Saludos

El Búho dijo...

Orges ha vuelto. Y peleón. Lea lamargaritaseagita. Link a la derecha. No le defraudará.

Anónimo dijo...

Hola Búho,

Me gustaría hacer un comentario al hilo de lo expuesto en esta entrada.

Desde los años 30 en que se empezaron a caracterizar las enzimas, como catalizadores biológicos, pasando por los 70, en que se empezaron a modificar sus funciones de manera dirigida, hemos llegado ahora a comprender el mecanismo de actuación de estas macromoléculas proteicas como pequeñas máquinas moleculares. En efecto, un enzima puede incorporar un sustrato en su interior, y allí, como si fuese un taller, fijarlo con gran números de enlaces débiles (reversibles) para finalmente romper o hacer un nuevo enlace con precisión clínica (o estereoclínica, para los mas puntillosos). Luego lo suelta, y vuelve a estar listo para unirse a otro sustrato.

La nueva maravilla consiste en modificar los enzimas, a través de los genes que los codifican, para que admitan nuevos sustratos, o realicen nuevas funciones que antes no realizaban. Pronto veremos un trabajo mucho mas estrecho entre químicos y biólogos moleculares. Los químicos que no sepan el lenguaje de los biólogos, o viceversa, simplemente no tendrán mucho que hacer (aviso para los químicos que todavía rechazan una mayor participación de la bioquímica en el grado de química).
Permanezcan atentos a la pantalla.

Anónimo dijo...

Lo que vende el Anónimo del 15/XI como "la nueva maravilla" para mantenernos atentos a la pantalla, es, como dirían en mi pueblo "mas viejo que mear contra la pared".

Anónimo dijo...

Desafortunado título para esta entrada, querido Buho!!

Me temo que tendrás que decirle a tu amigo que te explique la diferencia entre un bicho y una bacteria como E. coli.

Mientras ... a ver si sirve esto

REAL ACADEMIA ESPAÑOLA
DICCIONARIO DE LA LENGUA ESPAÑOLA
Vigésima segunda edición

bicho.

(Del dialect. bicho, y este del lat. bestĭus, bestia).


1. m. despect. animal (‖ ser orgánico).

2. m. Persona aviesa, de malas intenciones.

3. m. despect. persona (‖ individuo).

4. m. Taurom. Toro de lidia.

5. m. despect. coloq. El Salv. y Hond. Niño, muchacho.

Saludos,

El Búho dijo...

Tengo el diccionario de la RAE en mi iPhone y te aseguro que lo uso con intensidad en la redacción de mis entradas. Los títulos y las frases finales suelen contener ciertas licencias literarias. Si esta no te ha gustado, qué le vamos a hacer.... El blog esta abierto a las criticas de mis lectores, que siempre las publico, pero...... Es mío y gratis.

Carlos V. dijo...

Tranquilo, Búho, que no eres el único en usar el término bichitos. En un blog mantenido en Madrid+i, un microbiologo experto en bacterias del CSIC, mantiene un Blog titulado Esos pequeños bichitos:
http://www.madrimasd.org/blogs/microbiologia/

Y en la explicación del blog dice que es un foro estrictamente científico. Así que un profesional del tema no tiene reparos en usar el término......

El Búho dijo...

Jodó, Carlos, vaya quite rápido que te has marcado... Yo también recibo alertas de mi+d pero creo que nunca había recalado en ese Blog. Hay tantos en esa página...... Gracias.