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Se consigue un cromosoma artificial
( Publicado en Revista Creces, Julio 1997 )
En el interior del núcleo de las células están los cromosomas, pequeños organelos que, a
su vez, en su interior guardan el DNA. En la célula humana, hay 23 pares de cromosomas,
en cuyo interior se guardan aproximadamente 80.000 genes, que son los que ordenan la
vida celular y trasmiten la herencia.
Muchos de nuestros genes presentan defectos en su estructura y llevan a la síntesis de
proteínas defectuosas, lo que es causa de numerosas enfermedades. Ya existe la
posibilidad de reemplazar algún gene defectuoso por uno normal o introducir al núcleo un
gene faltante (Terapia Génica). Sin embargo, el procedimiento no es fácil, ya que el gene
introducido a la célula, tiene que encontrar su camino para llegar al núcleo y luego
ubicarse dentro de algún cromosoma. Esto podría facilitarse si el gene se introduce al
interior del núcleo, dentro de su propio cromosoma y que desde allí funcione como los
demás genes. Esto es lo que han conseguido recientemente (Nature Genetic, Marzo de
1997) investigadores del Case Western Reserve University y la empresa Athersys Inc.,
ambos de Cleveland. Se trata de un pequeño cromosoma, de un décimo del tamaño de un
cromosoma normal y que en su interior porta el DNA de un gene determinado siendo
capaz de introducirse al núcleo de la célula y funcionar como un cromosoma normal (ver
figura).
La complejidad del cromosoma
La idea de fabricar un cromosoma artificial no es nueva y ya se han conseguido
importantes avances. Ello ya se había logrado hace 10 años, fabricando un cromosoma
apropiado para un organismo unicelular, como es una levadura. Lo que ahora se ha
obtenido es bastante más interesante: fabricar un cromosoma para la célula humana y
lograr introducirlo en ella, hecho que hasta ahora no había sido posible, dado que la célula
humana es bastante más compleja que una levadura.
El cromosoma no es un simple saco que contenga en su interior el DNA, sino que tiene
toda una estructura que le permite su supervivencia y además duplicarse cuando la célula
se multiplica. En su constitución, hay varios elementos que son fundamentales: Desde
luego, en un extremo del cromosoma existe un trozo muy especial de DNA, que se
denomina "Telémero", que es el que aparentemente lleva la instrucción para saber
cuántas veces puede dividirse una célula (en la medida que se divide, se va acortando el
telémero). Otro elemento es el "centrómero", que se encuentra en el centro del
cromosoma (puntos luminiscentes en la fotografía), que le sirve de punto de apoyo a unas
proteínas necesarias para cuando el cromosoma tiene que dividirse (cromatides).
Finalmente el cromosoma en su otro extremo tiene otro segmento de DNA, donde se inicia
la replicación cuando éste tiene que dividirse. Es éste en realidad, el punto de partida en el
cual la doble hélice del DNA se comienza a desenrollar, para que cada hebra sea copiada y
así resulten, finalmente, dos genes exactamente iguales y que en definitiva transmitirán la
información genética a dos células resultantes, hasta aquí esto se había logrado
introduciendo este cromosoma en las levaduras, dice Gil Van Bokkelen, "pero otra cosa era
lograrlo en una célula humana, cuya complejidad es muchísimo mayor".
¿Cómo lo lograron?
Para este fin (tuvieron que agregar nuevas complejidades al cromosoma primitivo que
habían diseñado para las levaduras. Este fue otro trozo de DNA, que denominaron "DNA
satélite", sin ninguna función aparente (DNA basura), ya que no codificaba ninguna
proteína. Este DNA satélite normalmente la contienen también los cromosomas habituales
y siempre está ubicado cerca del centrómero. Según los investigadores este DNA satélite
es, en realidad, el componente principal del centrómero.
Con todos estos ingredientes fabricaron un microcromosoma, que en definitiva tenía
aproximadamente 10 millones de pares de bases (las bases constituyen la molécula de
DNA), y lo introdujeron a una célula tumoral humana mediante un vehículo de burbujas de
lípidos llamados "lipofectinas". El hecho es que, aparentemente, funcionó, ya que este
cromosoma artificial fue capaz de replicarse cuando la célula tumoral se dividió. Es sabido
que la célula tumoral se divide indefinidamente, pero en este caso, después de seis meses
de estarse dividiendo, las células resultantes todavía tenían en su núcleo el cromosoma
artificial, que se había comportado como todos los demás. Es decir, este cromosoma fue
capaz de utilizar toda la maquinaria metabólica (enzimas) que la célula tiene en su interior
para la transcripción y expresión de los genes.
Sin duda que este descubrimiento constituye un gran paso, no sólo porque ha permitido
conocer mejor como funciona un cromosoma humano, sino porque también abre grandes
posibilidades para la terapia génica. Ello, especialmente, cuando el gene que se quiere
introducir es de gran tamaño, como es por ejemplo el causante de la distrofia muscular.
Artículo extraído de CRECES EDUCACIÓN - www.creces.cl