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Prólogo: el estándar BioBrick

A principios de la primera década del siglo XXI, Tom Knight y colaboradores desarrollaron un marco teórico para estandarizar el proceso de diseño biotecnológico: el estándar BioBrick, que consiste en catalogar cada ínfima función celular que sea dependiente de una secuencia de ADN y darle un formato predefinido. Cada BioBrick empieza y acaba igual, y sólo difieren en la región central. Gracias a las secuencias de los extremos, el método de unión de BioBricks está estandarizado.

Gracias a este estándar, promovido y difundido por el iGEM, muchos equipos de investigación han logrado implementar funciones complejas en una sola célula. Últimamente, algunos equipos están comenzando a distribuir circuitos más complejos entre varias estirpes. Pero el BioBrick presenta ciertas limitaciones que se ponen de manifiesto cuando el circuito se vuelve demasiado complejo dentro de una misma célula, ya que ésto le acarrea una gran carga metabólica. Por otro lado, si se opta por distribuir el circuito entre varias estirpes, el número de sistemas de comunicación entre estirpes (como quorum sensing) aumentará conforme aumente la complejidad, y esto implica que será necesario caracterizar más y más sustancias de comunicación entre estirpes. El Ubbit

Nuestra propuesta es ampliar el estándar BioBrick ,pero no aumentando sus librerías de componentes, sino añadiendo varios escalones en la jerarquía de abstracción. Tenemos verdadera fe en que la tendencia de la biología sintética en esta nueva década va a ser distribuir funciones complejas entre varias estirpes para no sobrecargar a las células. El aumento de sustancias de comunicación limitará a su vez el número de estirpes que pueden estar en un mismo medio. Y ésto nos lleva a la necesidad de separar distintas comunidades de bacterias en distintos lugares físicamente. Este proyecto perseguirá encontrar una sustancia que sirva de comunicación entre comunidades, constituyendo algo así como un quorum sensing sintético. Esta sustancia, el Ubbit (de Universal BioBit), deberá cumplir varios requisitos: primero, debe poder ser biosintetizada; segundo, debe poder ser degradada eficientemente; y tercero, debe poder inducir la expresión génica de lo que queramos en otra célula diana. Nuestro estudio valorará varias sustancias para la candidatura y finalmente publicará los resultado con una licencia de uso libre por determinar (probablemente una licencia Creative Commons).

< forum_subtle > Prueba < /forum_subtle >

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 Nuestra propuesta es ampliar el estándar BioBrick ,pero no aumentando sus librerías de componentes, sino añadiendo varios escalones en la jerarquía de abstracción. Tenemos verdadera fe en que la tendencia de la biología sintética en esta nueva década va a ser distribuir funciones complejas entre varias estirpes para no sobrecargar a las células. El aumento de sustancias de comunicación limitará a su vez el número de estirpes que pueden estar en un mismo medio. Y ésto nos lleva a la necesidad de separar distintas comunidades de bacterias en distintos lugares físicamente. Este proyecto perseguirá encontrar una sustancia que sirva de comunicación entre comunidades, constituyendo algo así como un quorum sensing sintético. Esta sustancia, el Ubbit (de Universal BioBit), deberá cumplir varios requisitos: primero, debe poder ser biosintetizada; segundo, debe poder ser degradada eficientemente; y tercero, debe poder inducir la expresión génica de lo que queramos en otra célula diana. Nuestro estudio valorará varias sustancias para la candidatura y finalmente publicará los resultado con una licencia de uso libre por determinar (probablemente una licencia Creative Commons).
-'''El Ubbit y su utilidad práctica en el diseño de biodispositivos'''
+< forum_subtle > Prueba < /forum_subtle >
-Para poder comprender y aplicar el estándar se requiere la definición de nuevos conceptos puramente teóricos. Una comunidad será un conjunto de estirpes (procariotas o eucariotas) que intercambien información entre ellas de manera que la comunidad entera desempeñe una función definida. La información que intercambien estas estirpes será probablemente de tipo químico, como las AHL del quorum sensing, aunque también podría tener otra naturaleza (hace poco un equipo del iGEM propuso la transmisión de información mediante luz entre dos estirpes de bacterias). Nosotros definimos como biobit o simplemente bbit a cualquier sustancia (o análogo no molecular) que medie la transmisión de información entre dos células. En una comunidad habrá pues bbits de entrada o inputs, bbits de salida u outputs y bbits de comunicación interna. Para poder implementar el estándar Ubbit, una comunidad deberá emitir outputs que puedan ser detectados por otra célula y puedan inducir expresión génica en la misma; y deberá recibir intputs que puedan ser biosintetizados. Así pues, si una comunidad tuviera tres bbits distintos como input a, b y c, otras tres estirpes diferentes se encargarían de emitir la sustancia a en presencia de Ubbit, la sustancia b en presencia de Ubbit y la sustancia c en presencia de Ubbit, respectivamente. Éstas serían las estirpes traductoras de Ubbit a bbit. Con las sustancias que la comunidad emitiría sucedería lo contrario. Si la comunidad emite dos outputs d y e, habría dos estirpes traductoras que se encargarían de traducir d y e a Ubbit. Éstas serían las estirpes traductoras de bbit a Ubbit.
-La comunidad iría dentro de un soporte físico, y la comunidad junto con las estirpes tradictoras y el soporte fñisico es lo que llamamos módulo. Los módulos pasarían a ser pequeñas cajas negras de las que sólo sabemos su comportamiento, sus entradas y sus salidas. Y estarían listos para conectar con otros módulos realizados por otros bioingenieros. Una población es como llamamos a un conjunto de módulos interconectados que intercambian información en forma de Ubbits.
-'''Los nuevos niveles de abstracción'''
-os nuevos niveles de abstracción que proponemos son:
-Nivel celular o de estirpe (Strain Level), en el que las funciones lógicas son desempeñadas por componentes subcelulares. En este nivel hablamos de máquinas o computadores celulares o de estirpe. En este nivel de abstracción es donde tiene su ámbito el estándar BioBrick de manera más patente, aunque vamos a proponer una definición mucho más potente y práctica de este nivel de abstracción.
-Nivel comunidad (Community Level). En este nivel, las estirpes desempeñan funciones lógicas. Hablaríamos de máquinas o computadores comunitarios.
-Nivel poblacional (Population Level), en el que las comunidades realizan funciones lógicas y éstas intercambian Ubbits como información. Hablaríamos en este caso de máquinas o computadores poblacionales.
-El Estándar Ubbit más allá del iGEM: Ubbit.com
-Los nuevos conjuntos de reglas para todos los niveles de abstracción son lo que se conocerá como el Estándar Ubbit. Aunque en un primer momento la idea de presentarnos al iGEM fuera el motor principal de este proyecto, cada día vemos más claro que el Estándar Ubbit puede y casi debe tener más vida después del mismo, y estamos comenzando a ver la competición como una oportunidad única para promocionar nuestra idea. Queremos crear un sitio web, Ubbit.org, que se constituya como el primer repositorio de biodispositivos sintéticos complejos. En esta web se alojarían todos lo modelos que se ajusten al Estándar Ubbit descritos por grupos de investigación de todo el mundo con licencias que permitieran el libre acceso (probablemente Creative Commons). Además sería el sitio de referencia y consulta de las normas del estándar así como de las posibles actualizaciones y ampliaciones que éste pueda tener. Vamos a tratar de publicitar este sitio y su contenido como una extensión natural del estándar BioBrick del iGEM desarrollado por Knight, Endy y Voigt. Esto situará a nuestra universidad, la Universidad de Sevilla, en el plano de las instituciones pioneras en biología sintética; también a nuestra ciudad, pero sobre todo a nuestro país.
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