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Hacia la construcción de células mínimas semisintéticas

                                     Pier Luigi Luisi   Institute of Polymers, ETH-Zürich, Switzerland

En la naturaleza, incluso la célula más simple contiene cientos de genes. Ante esa gran complejidad cabe preguntarse si es realmente necesario un número tan elevado de componentes macromoleculares para la vida celular.

Y si podría obtenerse también esa vida celular (aunque con menor eficacia) sin tanta complejidad estructural. Una célula viva con mayor simplicidad se relaciona también con el origen de la vida y de la evolución celular. Tales consideraciones suscitan la cuestión de si es posible reconstituir y/o construir una célula con la complejidad estructural mínimamente suficiente para que pueda seguir definiéndose como viva.

 Esta "célula mínima" presentaría interés tanto desde el punto de vista conceptual como biotecnológico y la discusión sobre semejante posibilidad constituye la esencia de esta presentación. El enfoque experimental centrado en la construcción de tales células mínimas implica el uso de liposomas como armazón para modelos de membrana.

 La incorporación de enzimas y ácidos nucleicos en liposomas se realiza sin pérdida de actividad y este hecho proporciona los primeros modelos primitivos para funciones parecidas a células. Este procedimiento se denomina "semisintético", ya que las enzimas y los ácidos nucleicos se toman de células vivas existentes y se encajan en compartimentos sintéticos. El primer objetivo para un modelo experimental más complejo de una célula prevé un aparato semisintético compartimentado para la biosíntesis de proteínas con ribosomas, mRNA, etc. Tendremos ocasión de examinar y discutir un par de experimentos en esa dirección que han tenido éxito.

El paso siguiente será aquel en que el liposoma con sus componentes sea capaz de autorreproducción. Algunos laboratorios trabajan en ello. Lo que hay que preguntarse es cuál es el número mínimamente suficiente de genes que permitiría un mecanismo tal de reproducción, y si esto es algo que, en términos realistas, puede implementarse a escala de laboratorio. Otra cuestión es, cuál es el potencial conceptual y biotecnológico de estas células vivas semisintéticas.

P.L. Luisi received his scientific education at the Scuola Normale Superiore in Pisa, Italy, worked with P. Pino in Pisa,
Volkenstein in Leningrad and S. Bernhard in Eugene, Oregon, before joining (1970) the Institut für Polymere at the
ETH-Zürich.