Inicio > Ciencia, Microbiología > La imperfección de ser perfecto

La imperfección de ser perfecto

15 noviembre, 2012


La ingeniería genética ha revolucionado la biología molecular. Gracias a ella obtenemos muchos productos naturales, que obtenidos de forma tradicional serían objeto de lujo al alcance de sólo unos pocos adinerados. También ha permitido desarrollar toda una serie de organismos con capacidades incrementadas, por ejemplo con interés ambiental. Sin embargo muchos de estos organismos fracasan al ser liberados en la naturaleza, son desplazados por los organismos locales. ¿Por qué?

Son muchos los proyectos de investigación que tienen como objetivo obtener una bacteria modificada genéticamente de utilidad definida. De esta forma se han generado bacterias capaces de degradar contaminantes tales como el DDT, el tolueno y otros muchos contaminantes orgánicos. También se han diseñado y producido bacterias que son capaces de eliminar metales pesados del medio, y otros diseñados para establecer simbiosis con otros organismos produciendo sustancias de interés para el huésped, por ejemplos nitrógeno combinado, nutrientes o vitaminas.

La modificación se lleva a cabo mediante la selección de genes homólogos (si ya están en la bacteria a modificar) o heterólogos (si están en otro organismo) generando una expresión óptima de los mismos. Así se puede obtener una mayor expresión de los genes homólogos o bien clonar y expresar genes heterólogos en un organismo de interés. Un ejemplo del primer caso sería la generación de varias copias de un gen de interés para que su producción sea mayor. En el segundo caso se seleccionaría un gen de otro organismo, se clonaría y se expresaría en la bacteria que nos interesa.

Mientras se trabaja en el laboratorio, o en fermentadores industriales, estas bacterias dan un rendimiento óptimo. El problema está en su liberación. Se ha comprobado que estos organismos modificados son poco competitivos. Las bacterias que ya se encuentra en el medio exterior las desplazan. Podemos generar una bacteria que degrada maravillosamente el petróleo en un vertido oceánico, pero al liberarla al mar, ésta es desplazada por las bacterias marinas.

La explicación del por qué ocurre este fenómeno nos la da los modelos computaciones que analizan las redes metabólicas y de regulación de las bacterias. Estos modelos se han construido a partir de los datos de eficiencia de cada uno de los procesos que se han estudiado. Estos modelos nos dicen que las rutas no trabajan a pleno rendimiento, la eficiencia no es máxima, no se alcanza la perfección. Y no lo hacen para aumentar la flexibilidad. La perfección resta velocidad de reacción. Y esa velocidad es muy importante para las condiciones cambiantes del medio ambiente. Las bacterias generadas en el laboratorio han perdido capacidad de adaptación en beneficio de mayor rendimiento productivo, pero esto es nefasto en el medio exterior de los laboratorios, donde los organismos no están adaptados a máxima perfección sino a óptimo rendimiento dentro de la máxima adaptabilidad. De ahí que cualquier organismo ambiental compita mejor que nuestro mejor diseño de ingeniería genética. El día que seamos capaces de balancear adaptación con rendimiento productivo, podremos generar herramientas útiles en el medio ambiente.


  1. Simplicio simplicisimus
    15 noviembre, 2012 en 19:18

    Pues menos mal. Supongo que el día que introduzcamos bacterias que desplacen totalmente a las bacterias que se encuentran de forma natural en el medio, porque no tengamos las posibilidad de anularlas una vez que hayan hecho el trabajo para el que fueron diseñadas diseñadas, pasará lo que le sucede al intestino grueso de un enfermo de salmonelosis: No sé si habrá yogures suficientes (los de Metchnikoff) para paliar este desastre.

  2. 15 noviembre, 2012 en 19:28

    Simplicio, dudo mucho que generemos bacterias que desplacen totalmente bacterias de su entorno. Con que sobrevivan durante unas cuantas generaciones en el medio, ya nos podemos dar con un canto en los dientes.

  3. 15 noviembre, 2012 en 20:07

    Quizás sea mejor así, que una bacteria sintética sea incapaz de valerse por si misma enfrentada a bacterias “salvajes”. Me da miedo pensar que podría ocurrir si fuese al contrario y una de esas superbacterias escapara al medio empezando a desplazar a las comunidades establecidas. Si es con peces y cangrejos introducidos en los ríos y no podemos hacer nada…

  4. 15 noviembre, 2012 en 20:39

    Darkosalina, me parece que lo estáis enfocando con tintes un pelín apocalípticos. Quisiera darle una visión más pragmática. El desarrollo de sistemas “perfectos” pueden ser útiles para sistemas cerrados (por ejemplos industrias), pero quizás (y puedo equivocarme) sea un derroche de tiempo y dinero, buscar esa “perfección” en organismo que se van a liberar al medio (al menos cuando hablamos de bacterias). Podía dedicarse el mismo esfuerzo en buscar la mejor bacteria que ya exista para una condición dada. Puede que sea menos eficaz que una modificada en el laboratorio, pero a la larga, si sabemos darle las condiciones adecuadas, cumplirá su misión mejor que uno modificado. Por ahí me gustaría plantear el debate.

  5. perroblack
    16 noviembre, 2012 en 3:02

    No existen batantes empresas de biotecnologia centradas en encontrar el proximo Thermus acuaticus?

  6. Domingo
    16 noviembre, 2012 en 10:58

    hombre mi opinión de aficionado a la agricultura, me parece que es un síntoma del “buen estado” del sistema bacteriano natural que reacción a la invasión. en cultivos hidropónicos, la mayoría de ciclo cerrado, se utilizan mucho los microorganismos para el mantenimiento de sistemas radiculares y, con cuidados adecuados, tienen hasta ciclos reproductivos.
    en cultivos en tierra los aportes de microorganismos específicos deben ser constantes, por el cortisimo plazo de vida que tienen.

    para que una especie exógena pueda ser apta en un nuevo nicho, creo que solo es viable si no tiene competidores o no tiene depredadores o ambas, vamos que tiro de años de documentales, no soy biólogo, puedo estar totalmente equivocado.

    en un ejemplo como el del vertido de crudo en el mar (viendo este como un complicado y extenso sistema de relaciones de cadenas tróficas): este ya se pone en marcha para reajustar el desequilibrio, por lo que aportar un microorganismo nuevo a un sistema donde los presentes ya están acostumbrados a competir, es como echar cristianos a los leones.

    no se, casi mejor así, pero el lograr está adaptabilidad es el primer paso para crear herramientas para la terraformación de marte… que dilema.

  1. 12 diciembre, 2012 en 11:02
Los comentarios están cerrados.
A %d blogueros les gusta esto: