¿EL AMANECER DE LA BIOLOGÍA CELULAR VIRTUAL? INVESTIGADORES CREAN EL PRIMER MODELO COMPUTARIZADO DE UN ORGANISMO

 

Los investigadores de la Universidad de Stanford han creado el primer modelo computarizado completo de un organismo. Reportado en la revista Cell, el equipo utilizó datos de más de 900 artículos científicos para incorporar todas las interacciones moleculares que tienen lugar en el ciclo de vida del Mycoplasma genitalium, la bacteria de vida libre más pequeña del mundo.

¿Porqué es tan importante este desarrollo? Hasta la fecha, la mayoría de los experimentos que investigan el funcionamiento interno de la célula se han basado en estudios del bloqueo de genes, los cuales arrojan luz sobre el funcionamiento interno de un solo gen. Sin embargo, de acuerdo con Marcus Covert, profesor adjunto de bioingeniería en Stanford, “muchos de los temas que nos interesan no son problemas de un solo gen…Son el resultado complejo de cientos o miles de genes que interactúan “.

Este desarrollo ofrece la oportunidad de investigar los fenotipos complejos mediante la integración de varios procesos celulares – no simplemente la función de las proteínas individuales – en un modelo único. Además, modelos similares de microorganismos o células más relevantes, pueden dar lugar a diseños cada vez más racionales de medicamentos, tales como antibióticos o quimioterápicos.

Desde el anuncio de la Universidad de Stanford:


La célula puramente computacional abre procedimientos que serían difíciles de realizar en un organismo real, y proporciona oportunidades de reexaminar los datos experimentales.

En el trabajo, el modelo se utiliza para demostrar una serie de estos enfoques, incluyendo las investigaciones detalladas de la dinámica de las proteínas que adhieren al ADN y la identificación de las funciones de genes nuevos.

El programa también le permitió a los investigadores abordar los aspectos de comportamiento celular que se desprenden de un gran número de factores que interactúan.

Los investigadores habían observado, por ejemplo, que la longitud de las etapas individuales del ciclo celular varía de célula a célula, mientras que la longitud del ciclo global fue mucho más consistente. Al consultar con el modelo, los investigadores plantearon la hipótesis de que la falta de variación del ciclo celular en general fue el resultado de un mecanismo incorporado de retroalimentación negativa.

Las células que se demoraron mas en comenzar la replicación del ADN tuvieron tiempo de acumular una gran cantidad de nucleótidos libres. El verdadero paso de replicación, que utiliza estos nucleótidos para formar hebras de ADN nuevas, pasó luego con relativa rapidez. Por otra parte, las células que pasaron por el paso inicial más rápidamente no tenían excedente de nucleótidos. La replicación terminó desacelerando la velocidad de producción de los nucleótidos.

Este tipo de resultados siguen siendo hipótesis hasta que estén confirmados por experiencias del mundo real, pero prometen acelerar el proceso de la investigación científica.

“Si utiliza un modelo para guiar sus experimentos descubrirá las cosas más rápidamente. Esto lo hemos demostrado una y otra vez “, dijo Covert.

FUENTE: MEDGADGET