En un avance que fusiona la biología sintética con la evolución dirigida, un equipo de científicos del Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC) ha conseguido transformar una bacteria común en una potente herramienta de limpieza ambiental. Han reprogramado genéticamente a la bacteria Pseudomonas putida para que sea capaz de alimentarse y eliminar por completo el 2,4-dinitrotolueno (DNT), un compuesto químico altamente tóxico y persistente, derivado de la fabricación de explosivos como el TNT.
Un enemigo químico persistente
El DNT es un contaminante notorio, especialmente en terrenos que han sido escenario de conflictos bélicos o actividades industriales militares. Este compuesto sintético no solo es tóxico, sino que se acumula en el suelo y el agua, resistiendo la degradación natural. Aunque en la naturaleza existen algunos microorganismos capaces de descomponerlo parcialmente, hasta ahora no se había logrado crear una solución biológica que lo utilizara de manera eficiente como única fuente de alimento, garantizando su completa eliminación sin dejar subproductos dañinos.
La evolución en el laboratorio: un entrenamiento de un año
El equipo, liderado por el investigador Víctor de Lorenzo, no se limitó a insertar en la bacteria los genes conocidos para degradar el DNT. Comprendieron que el proceso era mucho más complejo. Para ello, sometieron a la Pseudomonas putida a un riguroso programa de "entrenamiento evolutivo" que duró un año. Primero, la expusieron a dosis del tóxico que podía tolerar, pero sin necesidad de comerlo. Posteriormente, y de forma gradual, fueron retirando todos los demás nutrientes del medio de cultivo, forzando a la bacteria a adaptarse para sobrevivir. La única opción era aprender a metabolizar el DNT como su exclusiva fuente de carbono y nitrógeno.
¿Qué es la evolución adaptativa en laboratorio?
La evolución adaptativa en laboratorio es una técnica que imita el proceso de selección natural de Darwin, pero de forma acelerada y en un entorno controlado. Los científicos someten a una población de microorganismos, como bacterias, a una presión selectiva específica. En este caso, la presión era la falta de nutrientes y la presencia de un compuesto tóxico (DNT). Solo aquellas bacterias que, por mutaciones aleatorias, desarrollaban la capacidad de utilizar el DNT como alimento podían sobrevivir y reproducirse. Al repetir este proceso durante muchas generaciones, el resultado es una población completamente adaptada al nuevo desafío, con características genéticas optimizadas para la tarea deseada.
La genética detrás del éxito
El resultado fue una "superbacteria" con más de 50 cambios genéticos que le permiten no solo descomponer el DNT, sino también prosperar gracias a él. Este hallazgo revela por qué los intentos anteriores habían fracasado. El éxito no dependía únicamente de los genes de degradación, sino de un conjunto de ajustes genéticos finos. Estas mutaciones adicionales optimizaron procesos celulares clave, como la respuesta al estrés químico y los sistemas de reparación del ADN, permitiendo a la bacteria tolerar los productos intermedios tóxicos que se generan durante la descomposición del DNT. Finalmente, la bacteria transforma el contaminante en elementos completamente inocuos: su propia biomasa, dióxido de carbono y agua.
Hacia un futuro sin residuos tóxicos
Este trabajo, publicado en la prestigiosa revista Metabolic Engineering, abre una puerta prometedora para la biorremediación: el uso de organismos vivos para descontaminar ecosistemas. Esta bacteria diseñada a medida podría convertirse en una solución eficaz y sostenible para limpiar suelos impactados por la industria militar y los conflictos armados, demostrando el inmenso potencial de la biología sintética para resolver algunos de los problemas ambientales más complejos de nuestro tiempo.
Ficha Técnica
- Título original: Una bacteria diseñada genéticamente por el CSIC logra degradar residuos tóxicos procedentes de explosivos
- Medio: Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)
- Fecha: 20 de marzo de 2026
- Enlace original: Ver noticia original
- Autor: CNB-CSIC Comunicación
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