El alfabeto genético obtiene dos nuevas letras (sintéticas)

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Anonim

Desde el comienzo de la vida en este planeta, cuatro letras han gobernado todos los procesos biológicos de cada organismo que haya vivido y muerto: A, C, T y G. Estos son los cuatro pares de bases de nucleótidos que ayudan a componer el ADN y dictarlo. cómo se ve un organismo, cómo se comporta y cuál es su función ecológica en la naturaleza. (También hay U en lugar de T en el ARN, para todos los completistas genéticos que hay).

Pero los tiempos, están cambiando. El aumento en la biología sintética significa que ya no se limita a solo cuatro letras para hacer ADN. Después de décadas de trabajo, Steven Benner, un químico orgánico de la Fundación para la Evolución Molecular Aplicada en la Florida, finalmente ha expandido el código con nuevos pedidos de cartas para mejorarlo básicamente. Y el resultado son dos nuevos nucleótidos artificiales: P y Z.

En dos artículos recientemente publicados, Benner y sus colegas muestran cómo P y Z pueden encajar en la estructura helicoidal del ADN y ayudar a mantener la forma natural del material genético. Aún mejor, el ADN con P y Z se comportan y, lo más importante, evolucionar Al igual que el ADN normal. El trabajo de Benner sobre P y Z se describe con mayor detalle en Quanta revista.

Hay una cuestión práctica por la cual es útil expandir el alfabeto genético de cuatro a seis letras. El ADN ayuda a codificar los aminoácidos, que pueden unirse en millones de formas para producir proteínas que nos ayudan a construirnos como somos y hacer avanzar nuestros procesos biológicos. Pero el alfabeto actual de cuatro letras solo codifica 20 aminoácidos. Sin embargo, un alfabeto de seis letras podría codificar 216 aminoácidos diferentes y usarse para estructuras de proteínas exponencialmente más diferentes.

Hay muchas maneras en que los científicos podrían usar este nuevo “FrankenDNA” de seis alfabetos en actividades genéticas y médicas. El segundo artículo de Bennett describe cómo nuestras secuencias de ADN con P y Z pueden unirse selectivamente a las células tumorales. Esta observación podría ayudar a identificar dónde puede haber tejido canceroso en el cuerpo. La capacidad de sintetizar nuevos tipos de proteínas también podría resultar muy útil para resolver muchos tipos de preguntas de investigación sobre biología y proporcionar una visión fascinante de los procesos evolutivos.

El mayor inconveniente, sin embargo, es que más letras de nucleótidos crean mayores posibilidades de que se produzcan errores en el ADN. Tener solo cuatro nucleótidos diferentes limita el tipo de mutaciones que podrían ocurrir y reduce en gran medida las posibilidades de que se forme una mutación muy grave o letal. Incluso solo dos tipos adicionales de nucleótidos podrían resultar desastrosos en términos de reparación de ADN y control de mutación.

En cualquier caso, esta no será la última vez que podamos esperar ver nuevos nucleótidos abriéndose camino en el ADN. La biología sintética apenas está comenzando a despegar.

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