Oamenii de știință au creat un purtător artificial de informații genetice

O alternativă la purtătorii naturali de informație genetică, ADN și ARN, sunt acizii nucleici xeno (sintetizați în laborator), care sunt capabili să transmită informații genetice. Aceștia pot fi transformați în diverse forme biologic utile folosind „evoluția dirijată” și utilizați ca biosenzori.

Un grup internațional de cercetători din Statele Unite, Anglia, Belgia și Danemarca a publicat în revista Science news despre moleculele pe care le-au sintetizat și care au toate șansele să acționeze ca o alternativă la ARN și ADN.

Întrebarea dacă astfel de alternative pot exista a fost mult timp subiectul multor cercetări și dezbateri aprinse în comunitatea științifică. Unul dintre autorii studiului a fost John Chapat, om de știință la Institutul de Biosinteză (Universitatea Southern Arizona).

Nu cu mult timp în urmă, el a sugerat că una dintre aceste alternative ar fi acidul nucleic treozic (treoza este unul dintre zaharurile simple cu formula C4H8O4).

Acum a continuat să-și dezvolte propriile experimente în cadrul unui grup european care lucrează la o problemă mai generală: acizii nucleici xeno (XNA), cu alte cuvinte acizi nucleici străini, molecule care nu există în natură, deși, la fel ca ARN-ul și ADN-ul, sunt capabile să stocheze și să transmită informații genetice.

Acum, pentru prima dată, acest grup a demonstrat un set de șase astfel de polimeri de acid nucleic „nenaturali” pe care i-a dezvoltat.

Crearea de xenocreaturi pe baza lor, care este primul lucru care le vine în minte corespondenților, este încă prea fantastică și imposibilă, iar cercetătorii, desigur, nici măcar nu au evaluat-o.

Oamenii de știință au fost mulțumiți de ceea ce se poate face astăzi cu XNA. Se pare că unul dintre ele poate fi transformat în tot felul de forme biologic utile folosind „evoluția dirijată”.

Astfel, în laborator, printre altele, au fost realizați așa-numiții aptameri de acid nucleic, senzori chimici neobișnuiți care răspund la apariția unui anumit compus chimic. În genetica convențională, aceștia sunt utilizați, de exemplu, pentru a căuta defecte în ADN sau pentru a răspunde la apariția compușilor la care sunt adaptați prin dezactivarea genelor corespunzătoare. Xeno-aptamerii dezvoltați de grup sunt capabili nu numai să participe la acțiuni genetice similare, dar pot acționa ca anticorpi, găsind și legând molecule adecvate cu cea mai mare eficiență.

John Chapat recunoaște că XNA poate fi folosit pentru a crea noi tipuri de diagnostice și noi xeno-biosenzori care vor putea funcționa chiar mai eficient decât cei naturali, deoarece enzimele naturale de protecție, configurate să distrugă ADN-ul și ARN-ul străin, nu le vor observa.

Xenobiologia experimentală este o știință nouă în care a fost inițiată această lucrare și, potrivit lui Chepet, va face posibilă crearea unor metode terapeutice nemaiauzite până acum în viitor.

Această lucrare asupra acizilor xenonucleici oferă un răspuns probabil la o altă întrebare interesantă care i-a chinuit pe toți geneticienii timp de decenii: cum au apărut ADN-ul și ARN-ul pe Pământ.

La sfârșitul secolului trecut, oamenii de știință au aflat că ADN-ul a apărut cel mai probabil după ARN-ul mai puțin complex, dar nu au înțeles cum ARN-ul, de asemenea, cea mai complexă moleculă, ar fi putut fi creat în natură. Academicianul A. Spirin, cel mai important expert mondial în ARN, a declarat odată că și-a petrecut 2 ani din viață studiind această problemă și a aflat că sinteza aleatorie a ARN-ului ar fi putut avea loc într-un timp mult mai mare decât durata de viață a întregului Univers. Probabilitatea acestui eveniment este mult mai mică decât probabilitatea ca o maimuță să scrie „Război și Pace”.

Conform unei teorii, moleculele de ARN au fost precedate de molecule și mai simple – pre-ARN, dar această teorie a avut un număr mare de inconsecvențe, care sunt înlăturate dacă ne imaginăm că între pre-ARN și ARN a existat un alt intermediar – o substanță xenogenetică – acidul xenonucleic.

Acest intermediar, potrivit lui Chepet, ar putea fi cu siguranță acidul nucleic treozic (TNA) al său iubit.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]