Científicos ensamblan genes de músculos humanos en células de levadura por primera vez

El laboratorio de Darran Labogadi tomó ADN humano (en rojo) para codificar funciones esenciales en las células musculares y lo insertó en el ADN (cromosomas en púrpura) de una célula de levadura (en amarillo). Crédito de la imagen: investigadores.

Hacer un híbrido de levadura humana

Hace años que sabemos que los humanos comparten maravillosamente similitud molecular Con microorganismos que viven en la levadura. Nuestro genoma contiene análogos para un tercio de los genes de levadura y, en promedio, las secuencias de aminoácidos de levadura y proteínas humanas similares se superponen en un 32 %. Básicamente, como un archivo El estudio mostró en 2015la mitad de los genes de levadura pueden ser reemplazados por sus homólogos humanos.

Ahora, investigadores de la Universidad Tecnológica de Delft en los Países Bajos han agregado un conjunto de diez genes de músculos humanos a las células de levadura. Explicaron que estos genes, sin los cuales los humanos no podemos sobrevivir, llevan las instrucciones para una vía metabólica que descompone el azúcar para generar energía y crear bloques de construcción celular dentro de las células musculares. Estudiar cómo se comportan en la levadura puede ayudarnos a comprender cómo funcionan algunos de nuestros mecanismos.

El autor principal Pascal Darin-Labogade explicó:

«Parece extraño porque la levadura vive como células individuales y los humanos son un sistema mucho más complejo, pero las células funcionan de manera muy similar», dijo. Como resultado, los científicos a menudo transfieren genes humanos a la levadura en sus estudios.

«En comparación con las células o tejidos humanos, la levadura es un organismo notable por su simplicidad de crecimiento y accesibilidad genética: su ADN se puede modificar fácilmente para abordar cuestiones fundamentales», dijo Daran Labugadi en un comunicado. El ciclo de división celular se ha aclarado gracias a la levadura”.

Humanización de la levadura.

Los investigadores ya habían creado cromosomas artificiales que podrían usarse como plataforma de ADN para agregar nuevas actividades a la levadura. Ahora, querían ver si las células podían funcionar como un todo después de integrar múltiples genes y rutas metabólicas completas. Al final resultó que, hacer levadura compatible con humanos fue mucho más fácil de lo que esperaban.

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Para su experimento, se asociaron con el Centro Médico Universitario de Groningen, donde compararon la expresión de genes humanos en levadura y en su entorno muscular humano original utilizando células de tejido humano cultivadas en un laboratorio. Esto demostró las propiedades sorprendentemente similares de las enzimas humanas producidas en la levadura y sus células humanas originales.

Los investigadores creen que existen muchos procesos similares entre las células humanas y la levadura que se pueden estudiar en levaduras humanizadas. Daran Laboughadi dijo que se centraría en los aspectos fundamentales y tecnológicos de la ingeniería de la levadura y no planearía estudiar la aplicación de la levadura humanizada, pero dejó la puerta abierta para la colaboración con otros científicos interesados ​​en la herramienta.

«Este es solo el punto de partida. Podemos humanizar aún más la levadura y, paso a paso, construir un entorno humano más complejo en la levadura».

El estudio fue publicado en Diario celular.

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