El ADN ‘hachimoji’ duplica las letras del ‘alfabeto genético’

Un estudio que se publica esta semana en Science muestra un nuevo tipo de ADN fabricado en el laboratorio por biólogos sintéticos. Ese nuevo ADN duplica las cuatro letras del ADN natural, formando un sistema genético sintético de 8 bases de nucleótidos, que han denominado hachimoji (del japonés “hachi”, que significa “ocho”, y “moji” que significa “letra”). El ADN hachimoji está conformado por las bases GACTZPSB.

Los investigadores de este trabajo están dirigidos por Steven Benner, creador de la Fundación de Evolución Molecular Aplicada y de la compañía biotecnológica Firebird BioMolecular Sciences.

La vida puede definirse como un sistema químico autosuficiente capaz de evolucionar, dice una nota de la citada fundación sobre el estudio que se publica en Science. Para ello, el ADN transfiere la información almacenada en las cuatro letras de su alfabeto, con las que escribe primero el ARN y luego las proteínas. El ADN hachimoji puede hacer todo lo que el ADN hace para mantener la vida. La complementariedad del emparejamiento de las bases es predecible, lo que implica estabilidad. Además, el ADN hachimoji también puede producir ARN hachimoji, a su vez capaz de realizar una síntesis directa de proteínas.

Según expone Benner, para la biología es fundamental la capacidad de almacenar, replicar y hacer evolucionar la información genética. En este estudio se ha comprobado que el ADN con GACTZPSB no solo reproduce el comportamiento de reconocimiento molecular del ADN estándar de 4 letras, confirmando su capacidad para funcionar como un sistema informativo, sino que también cumple con los requisitos de Schrodinger que debe tener un sistema de evolución molecular darwiniana, un rasgo característico para que la vida se mantenga.

No es la primera vez que las investigaciones de Steve Benner conducen a la creación de nuevas bases de nucleótidos. Este pionero en el campo de la biología sintética ya había ampliado las bases hasta cuatro. El científico también se ha significado por sus especulaciones sobre el origen de la vida en la Tierra, que él sitúa en otros planetas. De hecho, considera que este nuevo ADN “amplía la perspectiva de las estructuras que podríamos encontrarnos en la búsqueda vida en el cosmos”.

“Este estudio nos recuerda cuánto tenemos que aprender todavía sobre ADN y ARN “, afirma Jack Szostak, premio Nobel de Medicina en 2009, cuya labor científica también se ha centrado  en el ARN y el origen de la vida, y que no ha participado en la investigación que ahora publica Science.

Tal aprendizaje podría proceder del nuevo ADN sintético: “Un análisis atento de la forma, el tamaño y la regularidad estructural del ADN hachimoji muestra la importancia de los enlaces de hidrógeno y la carga de las moléculas informativas evolutivas”, comenta John SantaLucia, presidente de DNA Software, donde se calcularon las pautas para la estabilidad del nuevo ADN.

El ADN hachimoji también tiene muchas aplicaciones potenciales. Entre ellas, técnicas mejoradas de diagnóstico, alternativas al silicio para almacenar información, proteínas con aminoácidos adicionales y nuevos tipos de medicamentos.

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