Todavía faltan muchos años para generar células bacterianas completamente artificiales, y son mucho más simples que los espermatozoides humanos y los óvulos. Estamos llegando al punto en el que podemos sintetizar fragmentos muy grandes (del orden de cromosomas eucarióticos) de ADN, y ha habido varios casos en ambas bacterias (trasplantes del genoma de Craig Ventner) y levaduras (la muy, muy reciente Informe sobre la construcción de una versión muy modificada de un cromosoma y el reemplazo de su contraparte en células vivas, donde estas piezas sintéticas de ADN han sido capaces de soportar la vida. Por lo tanto, podríamos crear el ADN correspondiente a un genoma humano completamente artificial en unos pocos años, pero, en todas las células y particularmente en las células sexuales, el ADN solo no contiene información suficiente para impulsar la expresión génica .
Los eventos en la embriogénesis inmediatamente después de la fertilización son impulsados por moléculas de ARNm y proteínas que estaban presentes en el citoplasma del ovocito. En los ovocitos, estas moléculas están presentes en ubicaciones específicas de la célula en concentraciones específicas, y la información contenida en estos gradientes de concentración es lo que impulsa los eventos iniciales de especificación del destino celular en el embrión. (Lo siento por la autopromoción, pero entro en muchos más detalles sobre esto en mi respuesta a ¿Qué regula la diferenciación celular inicial?)
Otra fuente realmente importante de información en todas las células eucariotas con un núcleo, pero especialmente los ovocitos, son los nucleosomas directamente asociados con el ADN. Un nucleosoma es un complejo de ocho proteínas que sirve como un andamio para que el ADN se envuelva y se compacte lo suficiente como para que quepa en una célula. Toneladas de aspectos de las histonas dirigen la expresión génica: en qué parte del ADN se encuentran, qué proteínas están dentro de cada histona individual (hay cuatro proteínas centrales presentes en dos copias cada una, pero hay múltiples variantes de cada proteína “vainilla” que tienen funciones diferentes) ), qué modificaciones químicas están presentes en las colas de las proteínas de histonas (hay al menos cincuenta modificaciones distintas identificadas hasta la fecha, y estas pueden estar presentes en combinaciones), y qué proteínas están unidas a las histonas. Cada nucleosoma está envuelto con aproximadamente 147 pares de bases de ADN, y el genoma humano tiene una longitud aproximada de 3 mil millones de bases, por lo que hay MUCHOS nucleosomas que explicar.
Por lo tanto, como mínimo, deberíamos entender con gran detalle el contenido citoplásmico completo de un ovocito, así como todas las proteínas asociadas con el ADN, que probablemente tomarán generaciones como mínimo. Si queremos seres humanos “diseñadores”, entonces tendremos que entender la base genética y epigenética de los rasgos que queremos modificar lo suficientemente bien como para poder incorporar todos los cambios anteriores en nuestras células sintéticas.
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Hay una TONELADA de desafíos éticos asociados con esto, pero los desafíos técnicos son tan grandes que tendremos mucho tiempo para resolverlos.