El ADN tiene un alfabeto genético nuevo y más grande
En 1985, el químico Steven A. Benner se sentó con algunos colegas y un cuaderno y bosquejó una forma de expandir el alfabeto del ADN. Ha estado intentando hacer que esos bosquejos sean reales desde entonces.
El mes pasado, Benner y un equipo de científicos reportó éxito: en una investigación, publicada en la revista Science, dijeron que en efecto han duplicado el alfabeto genético.
El ADN natural se deletrea con cuatro letras diferentes conocidas como bases —A, C, G y T. Benner y sus colegas han desarrollado ADN con ocho bases —cuatro naturales y cuatro no naturales. Bautizaron a su nuevo sistema ADN Hachimoji (en japonés, hachi es ocho y moji es letra).
Crear las cuatro bases nuevas que no existen en la naturaleza fue una hazaña química. Encajan con precisión en la doble hélice del ADN, y las enzimas pueden leerlas con tanta facilidad como a las bases naturales, para poder crear moléculas.
“Podemos hacer aquí todo lo que es necesario para la vida”, dijo Benner, quien ahora es investigador distinguido en la Fundación para la Evolución Molecular Aplicada, en Florida.
El ADN Hachimoji podría tener muchas aplicaciones, incluyendo una forma mucho más durable de almacenar datos digitales que podría durar siglos. También plantea una interrogante sobre la naturaleza de la vida en otras partes del universo, ofreciendo la posibilidad de que el ADN de cuatro bases tal vez no sea la única química que podría dar soporte a la vida.
Las cuatro bases naturales del ADN están ancladas en espinas dorsales moleculares. Un par de espinas dorsales pueden unirse para formar una hélice doble debido a que sus bases se atraen entre sí. Las bases forman un enlace con sus átomos de hidrógeno. Pero las bases no se unen de manera aleatoria. La C solo puede unirse a la G y la A solo a la T. Estas reglas ayudan a asegurar que las cadenas de ADN conserven su forma.
Pero esas cuatro bases no son los únicos compuestos que pueden adherirse a la espina dorsal del ADN y unirse a otra base. Benner y sus colegas idearon una docena de alternativas.
Benner, quien trabajaba en la universidad suiza ETH Zurich en ese entonces, y sus colegas, con el tiempo lograron crear un par de bases nuevas.
Su ADN de seis bases se convirtió en el pilar para una prueba nueva y sensible de virus en muestras de sangre.
Procedieron a crear un segundo par de bases nuevas. Ahora, con ocho bases con las cuales jugar, los investigadores comenzaron a desarrollar moléculas de ADN con una diversidad de secuencias diferentes. Los investigadores descubrieron que no importaba qué secuencia crearan, las moléculas seguían formando la hélice doble habitual.
Debido a que el ADN Hachimoji conservaba esta forma, podría actuar como ADN normal.
“Podemos almacenar información, podemos transferirla a otra molécula y esa otra molécula tiene una función”, dijo Benner.
Tipo diferente de química podría soportar vida.