esta ilustración muestra la estructura de una nueva molécula de ADN sintético, denominada ADN hachimoji, que utiliza los cuatro ingredientes informativos del ADN regular (Verde, Rojo, Azul, Amarillo) además de cuatro nuevos (cian, rosa, Púrpura, Naranja). El ADN es una molécula compuesta de cuatro bases químicas: adenina (a), citosina (C), guanina (G) y timina (T). Para que las dos hebras de ADN se junten, a se empareja con T, Y C se empareja con G. Cada par comprende un peldaño en la escalera espiral del ADN., El orden de estos bloques de construcción en una molécula de ADN determina la secuencia genética. Estas secuencias producen genes-las instrucciones para producir proteínas específicas-y otros elementos genéticos.

Los científicos han estado trabajando para crear nuevas bases químicas que se sumarían a los cuatro bloques de construcción naturales para crear nuevas secuencias de ADN. Estudios Anteriores han utilizado un par artificial de bloques de construcción con los dos pares de bases naturales. Con seis bloques de construcción en lugar de cuatro, muchas más combinaciones eran posibles., Los investigadores incluso han insertado ADN sintético en las células vivas y dirigido a las células para que fabriquen proteínas nuevas.

un equipo dirigido por el Dr. Steven A. Benner de la Fundación para la evolución Molecular Aplicada se propuso diseñar y sintetizar cuatro bases químicas y combinarlas con las cuatro bases naturales para construir nuevas cadenas de ADN. La investigación fue apoyada por el Instituto Nacional de ciencias médicas generales (NIGMS) de los NIH, la NASA y otros. Los resultados aparecieron en Science el 22 de febrero de 2019.,

primero, el equipo diseñó dos pares de bloques de construcción que tendrían el mismo tamaño y forma que los pares naturales A:T y C:G. Las letras P, B, Z Y S Se usaron para denotar los bloques de construcción sintéticos. Luego diseñaron estructuras que contenían bloques de construcción naturales y sintéticos. Los investigadores llamaron a sus hebras sintéticas de ocho bloques de construcción ADN «hachimoji». En Japonés, hachi significa ocho, y moji significa letra.

los investigadores analizaron las estructuras cristalinas del ADN., Aunque ligeramente diferente al ADN natural, el ADN sintético retuvo los giros y curvas generales de las espirales de ADN. Al igual que con el ADN natural, las diferentes secuencias de letras no cambiaron la forma general del ADN hachimoji.

a continuación, el equipo probó si su nuevo ADN podía transmitir información genética codificada. Probaron el ADN sintético con diferentes enzimas. Mostraron que, dada la enzima correcta, las hebras de ADN de hachimoji podrían traducirse en ARN de hachimoji. El ARN es el mensajero que lleva instrucciones entre el ADN y la maquinaria celular para hacer proteínas.,

con el ADN de hachimoji, los científicos podrían ser capaces de fabricar nuevas clases de moléculas diagnósticas y potencialmente TERAPÉUTICAS. El nuevo ADN también tiene potencial para convertirse en plataformas de almacenamiento de información.

Además, esta investigación proporciona información sobre otros sistemas genéticos que podrían servir como base para la vida. «Al analizar cuidadosamente los roles de forma, tamaño y estructura en el ADN de hachimoji, este trabajo amplía nuestra comprensión de los tipos de moléculas que podrían almacenar información en la vida extraterrestre en mundos alienígenas», explica Benner.

—por Geri Piazza