Un equipo de investigadores de la Universidad de California – San Diego, en los Estados Unidos, ha hecho un nuevo adelanto que nos acerca algo más al inicio de la era de la ADN artificial. En un artículo publicado en ‘Nature Communications’, explican cómo un nuevo descubrimiento hace que ampliar el alfabeto genético con letras nuevas sea una idea un chico más factible, un hecho que abriría posibilidades extraordinarias, por ejemplo, para crar nuevos medicamentos y diseñar proteínas hechas a medida.
El alfabeto genético natural
A día de hoy, el alfabeto genético solo tiene cuatro letras, es decir, los cuatro nucleótidos que son la base de todo el ADN que conocemos. Son la adenina (A), la timina (T), la guanina (G) y la citosina (C). A todas las moléculas de ADN, estos nucleótidos forman parejas de bases con una geometría bautizada en honor a Watson y Crick, los científicos que descubrieron la estructura de doble hélice del ADN el 1953.
Ampliando las fronteras
Los investigadores, pero, hace tiempos que estudian si se podrían añadir más letras en el alfabeto creando nucleótidos artificiales. Uno de los factores claves para la utilidad de hacer esto, pero, es si las células podrían reconocer este nucleótidos y usarlos para elaborar proteínas. Y precisamente este nuevo estudio demuestra que el ARN polimerasa, uno de las enzimas más importantes en la síntesis de las proteínas, puede reconocer y transcribir una base artificial del mismo modo como lo hace con las naturales.
Un adelanto muy importante
En la genética ‘clásica’, las parejas de bases con la geometría de Watson y Crick siempre se forman con las mismas configuraciones: A-T y C-G, formando la estructura de doble hélice del ADN cuando muchas de estas parejas se unen. Es un sistema mucho y muy efectivo para almacenar información biológica y, de hecho, es por eso que los errores en la transcripción y la traslación son relativamente raras, si bien potencialmente desastrosas.
Ahora, además, sabemos que podría ser posible aprovechar este sistema usando bases sintéticas con la misma geometría. Para hacerlo, el estudio ha usado una versión nueva del alfabeto genético estándar, denominado Sistema de Información Genética Expandido Artificialmente (AEGIS por sus siglas en inglés). Una iniciativa nacida a la NASA para mirar de imaginar como se podría haber formado la vida en otros planetas y que, ahora, ha servido para demostrar que las parejas de bases de AEGIS forman una estructura geométrica pareciendo a la que forman las parejas de bases naturales.
Es por eso, precisamente, que las enzimas que transcriben el ADN no encuentran ninguna diferencia. Al fin y al cabo, en el campo de la biología, la estructura determina la función y, por lo tanto, si la estructura es similar se pueden incorporar de manera normal al proceso de transcripción.
Un descubrimiento que apoya a una teoría antigua
Este hecho, además, no solo amplía las posibilidades de la biología sintética sino que, incluso, apoya a una hipótesis tan antigua como el descubrimiento de Watson y Crick. Se trata de la llamada hipótesis del tautómero, que afirma que los cuatro nucleótidos estándares pueden formar parejas irregulares a causa de la tautomerización, la tendencia de los nucleótidos a oscilar entre varias variantes estructurales con la misma composición. Este fenómeno, de hecho, puede ser una fuente de mutaciones puntuales, que afectan solo una pareja de bases en una secuencia de ADN.
