Estendendo o código xenético crean una vida semisintética

2014/05/07 Carton Virto, Eider - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Biologia
• Genetika

Os investigadores do Instituto de Investigación The Scripps introduciron un terceiro par de nucleótidos nun fragmento de ADN, parte semi-artificial do ADN que se reproduciu con normalidade nas bacterias Escherichia coli. Os resultados do estudo, publicados hoxe na revista Nature, foron considerados como un logro importante da bioloxía sintética.

Investigadores de California utilizaron o par non natural de nucleótidos dNaM:d5SICS paira difundir o código xenético da bacteria E. coli. O primeiro reto foi introducir este par de bases no ADN, neste caso nun plásmido, nun anaco circular de ADN. Posteriormente, mediuse a resposta das bacterias E. coli ao plásmido semisintético, integrado nas bacterias E. coli, e a súa presenza nun medio rico en par de bases non natural.

O resultado foi óptimo: o mecanismo de replicación bacteriana funcionou con normalidade e non descartou nucleótidos non naturais do proceso de duplicación. As bacterias utilizaron os pares nucleótidos do medio paira replicar o plásmido semisintético a medida que a célula crece e duplícase. En definitiva, as bacterias fixeron súas os nucleótidos non naturais, as letras que non se atopan no código de ADN.

Antes, só nos experimentos in vitro logrouse a incorporación de nucleótidos non naturais ao código xenético, o que supuxo un avance significativo paira moitos investigadores. Segundo o xenético da UPV-EHU José Antonio Rodríguez, “o feito demostra que as moléculas de ADN cun par sintético de bases poden replicarse e manterse dentro de una bacteria”. “Os autores foron capaces de incorporar algo completamente novo nun sistema biolóxico que se axustou durante millóns de anos. Desde o punto de vista da ciencia básica, creo que é a maior achega do resultado”, engadiu.

A investigación tamén ten implicacións prácticas e pode dar lugar a novas áreas de aplicación. Os investigadores de Sistemas da Universidade de Texas e Bioloxía Sintética, Ross Thyer e Jared Ellefson, escribiron na revista Nature “O próximo paso será conseguir una adhesión a longo prazo”. “Una vez conseguido que un organismo acepte os pares de bases non naturais e non só soportalos, o seguinte paso decisivo será demostrar que [eses pares de bases] poden ser transferidos ao ARN in vivo”, engaden.

Segundo Thyer e Ellefson, isto abriría infinidade de posibilidades no campo da enxeñaría xenética, por exemplo, a codificación á carta dos aminoácidos non estándar. Rodríguez tamén está “ansioso” por saber si as bacterias poderían utilizar estas bases non naturais no proceso de expresión génica, na transcrición e na tradución, porque “si así fóra, o código xenético estenderíase notablemente e con este código estendido, en principio, sería posible crear proteínas sintéticas formadas por aminoácidos artificiais con novas características e capacidades”. De feito, pasar dun código de catro basees a un código de seis permitiría utilizar 172 proteínas en lugar de 20 aminoácidos.

Thyer e Ellefson van máis lonxe: “Por que restrinxir o ADN con seis letras?” preguntan, “si a técnica de integración do par dNaM:d5SICS en E. coli serve tamén paira outros pares de bases, o código do ADN podería estenderse moito máis de tres pares de bases”. Pero isto leva aos dous investigadores a preguntas básicas: si as posibilidades dun código estendido son tan grandes, por que a vida baséase só en dous pares de bases?Os organismos semisintéticos con capacidade de almacenar máis información terán maiores capacidades ou o custo dun código así será insustentable?

José Antonio Rodríguez, da UPV-EHU, considera que tamén deben terse en conta as implicacións económicas das posibles aplicacións dun código xenético extenso. “Os descubrimentos baseados no ADN natural son difíciles de patentar —advirte—, mentres que as moléculas de ADN con pares sintéticos de bases serían totalmente artificiais e por tanto máis fáciles de patentar”.

Complemento (por hemeroteca):

A vida artificial e as súas consecuencias. Álvaro Moreno, Departamento de Lóxica e Filosofía da Ciencia. Grupo de Filosofía da Bioloxía, IAS Research. UPV/EHU