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1 de Noviembre de 2003
Biotecnología

Evolución molecular dirigida

Al recrear en el laboratorio los procesos claves de la evolución —mutación, recombinación y selección—, se están preparando moléculas de nuevo cuño. Se condensan en meses o semanas los millones de años en que se mueve la escala temporal de la evolución.

Una SUBTILISINA creada por evolución dirigida para trabajar en disolventes orgánicos. Las sustituciones de aminoácidos (en blanco) que incrementan sus propiedades aparecen en regiones superficiales de la enzima, muy alejadas de las zonas críticas responsables de su funcionamiento (amarillo). Vemos aquí un ejemplo palmario de cómo el diseño irracional no atiende a modelos mecanicistas o tridimensionales. Estos, al ser estudios basados en estructuras cristalinas, no reflejan la flexibilidad y plasticidad de las proteínas.[Miguel Alcalde]

Nota de los editores: El premio Nobel de química de este año ha sido otorgado a Frances H. Arnold, junto con George P. Smith y Gregory P. Winter por su desarrollo de técnicas de ingeniería de proteínas basadas en el proceso de la evolución. Este artículo de Miguel Alcalde, actual director del grupo de evolución dirigida de enzimas del Instituto de Catálisis y Petroquímica del CSIC, describe las bases de los trabajos premiados (lo escribió mientras realizaba su investigación posdoctoral precisamente en el laboratorio de Arnold)

Cuando en 1831 Charles Darwin se embarcó en el Beagle para dar la vuelta al mundo y descubrir la riqueza de la vegetación de los Trópicos, los desiertos de la Patagonia, las montañas boscosas de la Tierra de Fuego o las islas del archipiélago de los Galápagos, no podía imaginar la repercusión de ese viaje en la historia de la ciencia. En el curso del mismo y a lo largo de los años siguientes fue desarrollando las ideas que cristalizarían en el libro Sobre el origen de las especies.

Su teoría de la evolución a través de la selección natural propugna la adaptación de los seres vivos al entorno mediante cambios minúsculos, aunque heredables, que se transmiten de generación en generación. Toda variante que confiera a un ser vivo una ventaja hace que ese individuo tenga mayor probabilidad de sobrevivir y transmitir dicha información a su descendencia. Se trata de la supervivencia del más apto. Pero Darwin no podía imaginar que, siglo y medio después, sus ideas no sólo seguirían vigentes, sino que servirían, además, de inspiración y modelo para uno de los principales desarrollos biotecnológicos desde el advenimiento de la ingeniería genética en el decenio de los setenta: la aparición de la evolución molecular dirigida o evolución en el tubo de ensayo.

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