La imperfección de ser perfecto


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.

Fuente: http://lacienciaysusdemonios.com/2012/11/15/la-imperfeccion-de-ser-perfecto/

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