25/Ago/05

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Biólogos de Canadá intentan crear un ser vivo virtual, gen a gen, en un ordenador

Dos estudios anteriores ya han conseguido descifrar cómo se mueve la Escherichia coli y la forma en la que este microbio crece en distintos tipos de cultivo.

(abc.es) - Comprender cómo trabajan juntas todas las partes de un organismo vivo supondría elevar la biología a otro nivel. Lo está intentando hacer Michael Ellison, biólogo de la Universidad de Alberta (Canadá), quien junto a otros científicos quiere construir un organismo virtual, gen a gen, en un ordenador.

Han escogido un microbio, la bacteria Escherichia coli, que reside en el estómago de las personas y que ha sido durante décadas una de las especies más estudiadas por los biólogos. Ellison lo justifica con el argumento de que es "el organismo más simple entre aquellos que mejor se conocen". Esta bacteria tiene sólo 4.288 genes, pero hay muchos aspectos de su biología molecular que no se conocen y no será fácil reconstruirla en un ordenador. Si se logra será importante, porque podría convertirse en una poderosa herramienta para experimentar medicamentos, dar un paso más en el campo de la ingeniería genética o comprender algunos de los mayores misterios de la vida.

Otros estudios

La Escherichia coli procesa la comida con enzimas que van degradando las moléculas de los alimentos. Bernard Palsson y su equipo de la Universidad de California han reconstruido las interacciones de más de mil de sus genes en un modelo y ahora pueden predecir cuán rápido puede crecer el microbio en distintos tipos de comida.

Los investigadores han comprobado, basándose en experimientos con E. coli, que su modelo da resultados acertados en el 78% de los casos. Ahora se han propuesto ampliar el estudio a 2.000 genes.

Otro grupo, en este caso de la Universidad de Chicago, se ha centrado en el movimiento del E. coli, que tiene varias colas de flagelos que giran unas 270 veces por segundo. Si giran en el sentido de las agujas del reloj se envuelven e impulsan a la bacteria, mientras que si lo hacen en la otra dirección se apartan unas de otras y la dejan caer. De este modo es como los científicos han descubierto que la E. coli se mueve: con giros y caídas alternativos.

Una vez adquirido este conocimiento han conseguido crear un modelo virtual que puede sentir su entorno y decidir cuándo girar. Todo en un espacio tridimensional. "Ves a las células subir, pero luego pierden su dirección y en algún punto caen. Su sistema sensor reacciona en la caída y luego vuelven a subir otra vez. Es algo estupendo", afirma el doctor Emonet, jefe del estudio. Ahora esperan entender algunas decisiones tomadas por células más complejas, incluso las que tenemos las personas.

Simulación informática

Un modelo completo de E. coli debería permitir saber cómo combatir un ataque de virus o hacer copias de ADN, entre otras cosas. El equipo canadiense de Ellison lo va a intentar, empezando con una cuarta parte de los genes de esa bacteria. El objetivo es secuenciar cada gen para reconstruir el organismo completo.

Estos científicos deberán esperar un tiempo porque hoy no hay un programa informático con el que hacer tal simulación. Según Michael Ellison, hasta dentro de cinco o diez años no se podrá disponer de la potencia informática suficiente.