¿BioBricks no logró su propósito de biología de ingeniería?

La respuesta corta es: No. Los Biobricks no se han convertido en el estándar omnipresente para la biología sintética, pero definitivamente no han fallado. Teniendo en cuenta que comenzó hace más de 10 años, definitivamente ha inspirado muchos otros estándares de ensamblaje y demostrado el beneficio de tener un método de ensamblaje estandarizado.

Los enfoques de ingeniería / CAD de tipo biobricks son el estándar de hoy. Definitivamente, no es demasiado pronto para que los enfoques de ingeniería y software sean utilizados en biología. En todo caso, es algo que ya hace mucho tiempo que estaba pendiente y es completamente normal para la mayoría del trabajo moderno.

En términos generales, synbio no ha llegado al punto en que tener un solo conjunto de partes estándar y métodos de ensamblaje sea de utilidad global. Aquí están algunos de mis pensamientos recientes:

1. Existen suficientes técnicas y manipulaciones diferentes que se requieren aproximadamente la misma cantidad de esfuerzo para manipular genes, ya sea que esté utilizando el estándar de biobrick o no.

2. Dependiendo de su configuración y de los planes generales para su uso final (es decir, elección del organismo, modificación del genoma, métodos de automatización, etc.), puede preferir un ensamblaje sobre otro. El estándar de biobrick sería solo una opción.
Aquí hay una buena reseña sobre una serie de métodos: página en nature.com

3. A menudo, también podría sintetizar sus propios genes para secuencias personalizadas, optimización de codones, confiabilidad y preferencia de clonación.

4. La biología, en general, todavía no “solo funciona” como un programa de computadora. La cantidad de trabajo que se dedica al ensamblaje de genes (siempre que use un método bastante moderno) es mucho menor que la cantidad de trabajo que viene después. Si no puedes clonar, pero puedes hacer experimentos, entonces eres útil. Si puedes clonar, pero no puedes hacer experimentos, entonces no lo eres.

Para los académicos: los proyectos a menudo no alcanzan un alcance en el que un estándar de ensamblaje genético sea enormemente beneficioso. No hay un número excepcionalmente amplio de laboratorios que se beneficiarían al ensamblar un conjunto de piezas estandarizadas. Los proyectos a menudo implican objetivos de investigación o genes más novedosos.

Para las empresas: mirando a Ginkgo, Amyris y mi propia empresa emergente, Hyasynth, todos hemos hecho un cierto nivel de trabajo para hacer que nuestro ensamblaje de genes y el proceso general sea lo más eficiente y efectivo posible. Podríamos usar el estándar de biobrick, pero tenemos nuestras propias cosas por algunas de las razones que he mencionado.

Hay iGEM Labs: http://igem.org/Labs_Program
Estos tienen acceso al registro y he notado algunas partes que aparecen en publicaciones aquí y aquí.

No he estado en el campo de la biografía durante al menos un año, por lo que esta respuesta puede estar un poco desactualizada:

Los biobricks son un método modular para unir múltiples segmentos de ADN usando enzimas de restricción y ligasas. Al principio, fueron una idea maravillosa, ya que redujeron la complejidad de crear ligaduras de ADN o reacciones de restricción. Su principal inconveniente en ese momento era que las secuencias de genes no podían contener las secuencias de reconocimiento de enzimas de restricción, aunque incluso esa limitación podría evitarse parcialmente mediante la síntesis de genes, que es bastante costosa.

Se han introducido mejores técnicas, como Gibson Assembly. Esta técnica no depende en absoluto de ninguna enzima de restricción, ya que opera utilizando el mismo mecanismo que el recocido de cebadores en la PCR. También es mucho más rápido que el ensamblaje de Biobrick: el ensamblaje de Gibson se puede realizar en un solo día, mejor que el ensamblaje de Biobrick.

La razón principal por la cual los equipos de iGEM no los toman en serio es porque los organizadores de iGEM hacen realmente … pésimo … trabajo de curar los plásmidos que reciben. Ningún equipo quiere usar piezas de otros equipos cuando la secuencia se puede sintetizar directamente por un par de cientos de dólares. La fundación iGEM insiste en mantener una colección física de material genético, que es un simple desperdicio de recursos.

Es revelador que cada laboratorio que hizo la propuesta original para el “BioBrick” ya no usa los BioBricks oficiales. Además, con el costo reducido de la síntesis de ADN, no hay un gran ahorro en costos al obtener partes de ADN prefabricadas de un registro si puede sintetizar su propio gen en una cantidad equivalente de tiempo y esfuerzo.

Dicho esto, lograron los objetivos iniciales de reducir la necesidad de optimizar cada componente y observar las “partes” de forma ortogonal. Un buen ejemplo es el proyecto 2009 de Berkeley. Al intercambiar tres partes, el “pasajero”, los “espaciadores” y los “exhibidores”, pudieron crear rápidamente una enorme biblioteca comprobable de nuevas proteínas. Al hacer que las personas piensen en términos de módulos en lugar de simplemente en el nivel de secuencia principal, existe cierta funcionalidad plug and play para la ingeniería de proteínas. [1]


Algunos de los grupos más exitosos pueden usar el pensamiento modular para diseñar arquitecturas más complejas en biología. Wendell Lim ha utilizado una proteína de andamio para combinar partes de la vía MAP Quinasa y con una cuidadosa selección de ciertos dominios, son capaces de controlar cómo se propaga la señal en la célula. [2]

La Fundación BioBricks realmente no funciona mucho en BioBricks. Pero está trabajando mucho en el desarrollo de la modularidad en bioingeniería.

[1] Equipo: Berkeley Wetlab / Visión general del proyecto
[2] Uso de interacciones de andamios diseñados para remodelar la dinámica de señalización de la ruta de MAP quinasa.