Moléculas sintéticas transportadoras de genes


De repente o DNA não tem motivos para se sentir especial. Por décadas parecia que apenas um punhado de moléculas poderiam armazenar e ceder informação genética. Mas agora  biólogos sintéticos descobriram que seis outras moleculas podem fazer o mesmo, e pode haver outras.

A capacidade de copiar informações de uma molécula para outra é fundamental para toda a vida. Organismos passam seus genes para seus descendentes, muitas vezes com pequenas mudanças, e como resultado uma vida pode evoluir ao longo das gerações. Salvo poucas exceções, todos os organismos conhecidos usam  DNA como o portador de informação.

Foram feitas varias alternativas de ácidos nucleicos em laboratórios ao longo de anos, mas ninguém fez elas funcionam como DNA.

Este problema já foi quebrado. "Esta capacidade única de DNA e RNA para codificar a informação pode ser implementado em outros backbones", diz Philipp Holliger do Laboratório de Biologia Molecular MRC em Cambridge, Reino Unido.

"Todo mundo achava que estávamos limitados a RNA e DNA", diz John Sutherland do Laboratório de Biologia Molecular MRC em Cambridge, Reino Unido, que não esteve envolvido no estudo. "Este trabalho é um divisor de águas."

A equipe de Holliger  concentrou-se em seis XNAs (xeno-ácidos nucléicos). DNA e RNA são feitos de um açúcar, um fosfato e uma base. Os XNAs tinha açúcares diferentes, e em alguns deles os açúcares são substituídos com moléculas completamente diferentes.

Um obstáculo chave para a equipe era criar enzimas que podem copiar um gene de uma molécula de DNA para uma molécula XNA, e outras enzimas que podem copiar-lo de volta ao DNA.

Eles começaram com as enzimas que fazem isso apenas no DNA. Ao longo dos anos, a equipe fez ajustes até produzirem enzimas que poderiam trabalhar em XNAs.

Uma vez criado essas enzimas, eles foram capazes de armazenar informações em cada um dos XNAs, copiá-lo para DNA, e copiá-lo de volta em um novo XNA. Com efeito, o XNA primeiro passou as informações para o novo - ainda que de forma indireta. "O ciclo que temos é um pouco como um retrovírus, que circula entre RNA e DNA", diz Holliger.

Esta é a primeira vez que moléculas artificiais têm sido feitas para passar os genes para os seus descendentes. Porque os XNAs podem fazer isso, eles são capazes de "evolução".

"A questão imediata é se esses XNAs podem ser introduzidos nas células", diz Farren Isaacs da Universidade de Yale em New Haven, Connecticut. Uma vez que os XNAs foram instalados, eles poderiam replicar e evoluir por conta própria. "Isso seria incrível."

Fonte: Science Magazine
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