Como muchos sabrán por la película GATTACA, todo el ADN está compuesto de nucleótidos que contienen una de cuatro bases: A, C, G y T. Estas letras son el "modelo" para la vida que ha evolucionado durante miles de millones de años, emparejándose para crear Estructura distintiva de doble hélice del ADN. Pero como informa Sarah Kaplan para The Washington Post, los investigadores han agregado dos nuevas letras al alfabeto corto del ADN, creando bacterias que pueden sintetizar aminoácidos que normalmente no producen los organismos vivos.
Según Associated Press, en 2014 investigadores como el Instituto de Investigación Scripps en La Jolla, California, pudieron agregar dos bases nuevas, llamadas X e Y, al ADN de una cepa de laboratorio de la bacteria E. coli. Como informa Kaplan, esas bacterias eran inestables, perdiendo sus X e Y después de unos días.
A principios de este año, el equipo finalmente pudo crear una forma estable de esa bacteria modificada, pero la versión actualizada aún no podía usar sus bases sintéticas, informa Ewen Callaway en Nature . Sin embargo, en el último experimento, las E. coli pudieron usar su alfabeto expandido para crear aminoácidos no naturales, que se combinaron con otros para producir proteínas verdes brillantes. La investigación aparece en la revista Nature .
Según la AP, todavía es temprano, pero el objetivo de este tipo de programación de ADN artificial es crear organismos capaces de producir compuestos que puedan tener una amplia gama de propósitos, incluidos medicamentos de diseño o biocombustibles. Quizás los investigadores podrían incluso crear organismos capaces de atacar las células cancerosas o absorber los derrames de petróleo.
Como informa Callaway, las cuatro bases de ADN presentes en la naturaleza pueden combinarse en 64 combinaciones diferentes de tres letras, también conocidas como codones, la receta de un aminoácido. Pero debido a que varios codones diferentes crean el mismo aminoácido, solo 20 aminoácidos forman la base de casi todas las proteínas de la naturaleza. Agregar el par de bases XY al sistema podría agregar otras 100 posibilidades de aminoácidos a la mezcla.
“Son cosas de frente de ola; este es el borde de la ciencia ", dice el bioquímico de la Universidad de Texas en Austin Andrew Ellington, que no participa en la investigación, a Kaplan. "Estamos aprendiendo mejor cómo diseñar sistemas vivos".
El equipo de Scripps no es el único grupo que trabaja en ADN sintético. Callaway informa que los científicos han modificado bases de ADN desde 1989 y que los investigadores del Instituto de Bioingeniería y Nanotecnología en Singapur han creado un sistema similar en tubos de ensayo, no en células vivas.
No todos están convencidos de que el equipo haya hecho un gran avance. Steve Benner, bioquímico de la Fundación para la Evolución Molecular Aplicada, le dice a Kaplan que cree que el ADN natural de E. coli está produciendo los aminoácidos a pesar de tener el ADN extraño en la mezcla. Pero Floyd Romesberg, jefe del laboratorio de investigación en Scripps donde se está realizando el trabajo, responde que la proteína verde brillante es una prueba de que E. coli está utilizando las bases X e Y para producir un aminoácido no natural. Callaway señala que otros críticos piensan que la forma en que las bases X e Y se unen, un método similar a la forma en que la grasa se agrupa, no es lo suficientemente estable como para que este tipo de sistema se vuelva más complejo.
Incluso si este método en particular no conduce a la revolución de las drogas de diseño, el experimento plantea la posibilidad de que pueda haber formas alternativas de vida basadas en un sistema similar al ADN similar pero diferente. "Sugiere que si la vida evolucionó en otro lugar, podría haberlo hecho utilizando moléculas muy diferentes o fuerzas diferentes", le dice Romesberg a Antonio Regalado en MIT Technology Review. "La vida tal como la conocemos puede no ser la única solución, y puede que no sea la mejor".
