Biología sintética: la ingeniería al asalto de la complejidad biológica
DOI:
https://doi.org/10.3989/arbor.2014.768n4003Palabras clave:
Ingeniería genética, circuitos, sistemas mínimos, partes, dispositivos, módulos, sistemas, chasis, microorganismos, biocombustiblesResumen
La Biología sintética no es solo una reformulación contemporánea de las tecnologías del ADN recombinante de los últimos 30 años junto con un lenguaje descriptivo importado de la ingeniería eléctrica e industrial. Es también una nueva clave interpretativa de los sistemas vivos y una declaración de intenciones sobre la utilización y reprogramación de los objetos biológicos en beneficio humano. De la misma forma que la Química científica iniciada por Lavoisier devino en la Ingeniería química que está en la base de nuestra sociedad desarrollada, la Biología ha adquirido un potencial transformador que posiblemente nos lleve a un tipo de industria y de economía muy distinta de la actual. Para ello es esencial identificar los cuellos de botella que limitan el diseño de objetos biológicos desde sus primeros principios y no perder el tren de la Biología sintética en su etapa fundacional, cuando el talento -y no el músculo- es lo determinante.
Descargas
Citas
Acevedo-Rocha, C. G., Fang, G., Schmidt, M., Ussery, D. W. y Danchin, A. (2013). From essential to persistent genes: a functional approach to constructing synthetic life. Trends in Genetics, 29, pp. 273-279. http://dx.doi.org/10.1016/j.tig.2012.11.001 PMid:23219343 PMCid:PMC3642372
Barabasi, A. L. y Oltvai, Z. N. (2004). Network biology: understanding the cell's functional organization. Nature Reviews Genetics, 5, pp. 101-113. http://dx.doi.org/10.1038/nrg1272 PMid:14735121
Cases, I. y Lorenzo, V. de (2001). The black cat/white cat principle of signal integration in bacterial promoters. EMBO Journal, 20, pp. 1-11. http://dx.doi.org/10.1093/emboj/20.1.1 PMid:11226149 PMCid:PMC140184
Danchin, A. (2009a). Bacteria as computers making computers. FEMS Microbiology Reviews, 33, pp. 3-26. http://dx.doi.org/10.1111/j.1574-6976.2008.00137.x PMid:19016882 PMCid:PMC2704931
Danchin, A. (2009b). Information of the chassis and information of the program in synthetic cells. Systems and Synthetic Biology, 3, pp. 125-134. http://dx.doi.org/10.1007/s11693-009-9036-5 PMid:19816808 PMCid:PMC2759428
Dueber, J. E., Wu, G. C., Malmirchegini, G. R., Moon, T. S., Petzold, C. J., Ullal, A. V., Prather, K. L. y Keasling, J. D. (2009). Synthetic protein scaffolds provide modular control over metabolic flux. Nature Biotechnology, 27, pp. 753-759. http://dx.doi.org/10.1038/nbt.1557 PMid:19648908
Endy, D. (2005). Foundations for engineering biology. Nature, 438, pp. 449-453. http://dx.doi.org/10.1038/nature04342 PMid:16306983
Gibson, D. G., Glass, J. I., Lartigue, C., Noskov, V. N., Chuang, R.-Y., Algire, M. A., Benders, G. A., Montague, M. G., Ma, L. y Moodie, M. M. (2010). Creation of a bacterial cell controlled by a chemically synthesized genome. Science, 329, pp. 52-56. http://dx.doi.org/10.1126/science.1190719 PMid:20488990
Ham, R. C. H. J. van, Kamerbeek, J., Palacios, C., Rausell, C., Abascal, F., Bastolla, U., Fernández, J. M., Jiménez, L., Postigo, M., Silva, F. J., Tamames, J., Viguera, E., Latorre, A., Valencia, A., Morán, F. y Moya, A. (2003). Reductive genome evolution in Buchnera aphidicola. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 100, pp. 581-586. http://dx.doi.org/10.1073/pnas.0235981100 PMid:12522265 PMCid:PMC141039
Huerta, S. (2006). Structural design in the work of Gaudi. Architechtural Science Review, 49, pp. 324-339. http://dx.doi.org/10.3763/asre.2006.4943
Jacob, F. (1977). Evolution and tinkering. Science, 196, pp. 1161-1166. http://dx.doi.org/10.1126/science.860134 PMid:860134
Kosuri, S., Goodman, D. B., Cambray, G., Mutalik, V. K., Gao, Y., Arkin, A. P., Endy, D. y Church, G. M. (2013). Composability of regulatory sequences controlling transcription y translation in Escherichia coli. Proceedings ofthe National Academy of Sciences of United States of America, 110, pp. 14024-14029. http://dx.doi.org/10.1073/pnas.1301301110 PMid:23924614
Lorenzo, V. de (2014). From the selfish gene to selfish metabolism: Revisiting the central dogma. Bioessays, 36, pp. 226-235. http://dx.doi.org/10.1002/bies.201300153 PMid:24419968
Lorenzo, V. de y Danchin, A. (2008). Synthetic biology, discovering new worlds and new words. EMBO Reports, 9, pp. 822-827. http://dx.doi.org/10.1038/embor.2008.159 PMid:18724274
Malyshev, D. A., Dhami, K., Lavergne, T., Chen, T., Dai, N., Foster, J. M., Corrêa, I. R. y Romesberg, F. E. (2014). A semi-synthetic organism with an expanded genetic alphabet. Nature, 509, pp. 385-388. http://dx.doi.org/10.1038/nature13314 PMid:24805238
Milanesio, P., Arce-Rodríguez, A., Mu-oz, A., Calles, B. y Lorenzo, V. de (2011). Regulatory exaptation of the catabolite repression protein (Crp)-cAMP system in Pseudomonas putida. Environmental Microbiology, 13, pp. 324-339. http://dx.doi.org/10.1111/j.1462-2920.2010.02331.x PMid:21281420
Monod, J. (1970). Le hasard et la nécessité. Essai sur la philosophie naturelle de la biologie moderne. Paris: Editions du Seuil.
Mutalik, V. K., Guimaraes, J. C., Cambray, G., Mai, Q. A., Christoffersen, M. J., Martin, L., Yu, A., Lam, C., Rodriguez, C., Bennett, G., Keasling, J. D., Endy, D. y Arkin, A. P. (2013). Quantitative estimation of activity and quality for collections of functional genetic elements. Nature Methods, 10, pp. 347-353. http://dx.doi.org/10.1038/nmeth.2403 PMid:23474467
Paddon, C. J. y Keasling, J. D. (2014). Semi-synthetic artemisinin, a model for the use of synthetic biology in pharmaceutical development. Nature Reviews Microbiology, 12, pp. 355-367. http://dx.doi.org/10.1038/nrmicro3240 PMid:24686413
Porcar, M., Latorre, A. y Moya, A. (2013). What symbionts teach us about modularity. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 1. http://dx.doi.org/10.3389/fbioe.2013.00014 PMid:25023877
Posfai, G., Plunkett, G. 3rd, Feher, T., Frisch, D., Keil, G. M., Umenhoffer, K., Kolisnychenko, V., Stahl, B., Sharma, S. S., de Arruda, M., Burland, V., Harcum, S. W. y Blattner, F. R. (2006). Emergent properties of reduced-genome Escherichia coli. Science, 312, pp. 1044-1046. http://dx.doi.org/10.1126/science.1126439 PMid:16645050
Schmidt, M. y Lorenzo, V. de (2012). Synthetic constructs in/for the environment, managing the interplay between natural y engineered Biology. FEBS Letters, 586, pp. 2199-2206. http://dx.doi.org/10.1016/j.febslet.2012.02.022 PMid:22710182
Schrödinger, E. (1944). What is Life? Cambridge: Cambridge University Press.
Silva-Rocha, R. y Lorenzo, V. de (2008). Mining logic gates in prokaryotic transcriptional regulation networks. FEBS Letters, 582, pp. 1237-1244. http://dx.doi.org/10.1016/j.febslet.2008.01.060 PMid:18275855
Watson, J. D. (1968). The Double helix. A personal account of the discovery of the structure of DNA. New York: Atheneum.
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2014 Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
© CSIC. Los originales publicados en las ediciones impresa y electrónica de esta Revista son propiedad del Consejo Superior de Investigaciones Científicas, siendo necesario citar la procedencia en cualquier reproducción parcial o total.
Salvo indicación contraria, todos los contenidos de la edición electrónica se distribuyen bajo una licencia de uso y distribución “Creative Commons Reconocimiento 4.0 Internacional ” (CC BY 4.0). Consulte la versión informativa y el texto legal de la licencia. Esta circunstancia ha de hacerse constar expresamente de esta forma cuando sea necesario.
No se autoriza el depósito en repositorios, páginas web personales o similares de cualquier otra versión distinta a la publicada por el editor.