Biología sintética

La biología sintética es una disciplina científica emergente que comprende una amplia variedad de actividades de investigación y puede acoplar diversas disciplinas, más allá de las biológicas.

La biología sintética ha mostrado ser un campo científico y tecnológico con gran potencial para diseñar y construir nuevas entidades biológicas, tales como enzimas, circuitos genéticos o células, o rediseñar los sistemas biológicos existentes. Principalmente se centra en el diseño y construcción de componentes clave, tales como partes de enzimas, circuitos genéticos, rutas metabólicas, entre otros, que pueden ser modelados y personalizados para lograr un comportamiento específico, y que las partes y dispositivos creados puedan ser ensamblados para resolver problemas específicos (Adaptación de SynBERC –con link a http://synberc.org/-).

La biología sintética da lugar al diseño de sistemas biológicos mediante métodos racionales y sistemáticos. Es por ello que tiene el potencial de ser la ingeniería de la vida, pues se pueden sintetizar sistemas complejos, basados o inspirados en sistemas biológicos, que realicen funciones inexistentes en la naturaleza. Desde una perspectiva ingenieril, se puede aplicar en todos los niveles en que se jerarquiza la estructura biológica, desde moléculas individuales hasta células completas, tejidos y organismos. (Adaptación de NEST).

El alcance científico y tecnológico de la biología sintética recae en el desarrollo de tecnologías fundamentales que dan soporte a la ingeniería biológica al enfocarse en los siguientes conceptos que la diferencian de las diferentes disciplinas que conforman la ingeniería biológica tradicional.

  1. Abstracción, que significa la organización de la información en jerarquías que describen las funciones biológicas entre diferentes niveles de complejidad. Con ello se puede manejar la complejidad biológica:
    a. ADN: Instrucciones genéticas
    b. Partes: Secuencias de ADN que codifican cierta información y realizan funciones definidas
    c. Dispositivos: Combinación de partes con funciones específicas conjuntas o combinadas
    d. Sistemas: Combinación de dispositivos con funciones específicas 
  2. Construcción por módulos a través de partes biológicas, con el uso de tecnología automatizada de síntesis de ADN, que permite la escritura rápida y sencilla del código genético, en comparación con métodos tradicionales (Recombinación de ADN y PCR). La biología sintética involucra la ingeniería metabólica pero difiere de ella al basarse en componentes clave hechos de ADN.

  3. Estandarización de partes biológicas y dispositivos que permitan:
    a) El intercambio entre dispositivos o sistemas.
    b) La predicción de funciones desde los dispositivos más simples hasta las células más complejas.
    c) La construcción de sistemas con precisión y confiabilidad.

Al ser una disciplina fundada en ingeniería, tiene un fuerte enfoque en escalabilidad de la tecnología, optimización y funcionalidad, características que la posicionan como la biotecnología emergente, con gran potencial para generar soluciones comerciales para una amplia variedad de industrias.

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