8 may. 2014

Una bacteria es el primer organismo vivo que añade letras artificiales al ‘alfabeto’ del ADN



Científicos del Instituto de Investigación Scripps (EE UU) han diseñado una bacteria cuyo material genético incluye un par adicional de ‘letras’ o bases de ADN que no se encuentran en la naturaleza. El estudio se publica en la revista Nature.









El  ADN, junto con el ARN, es una de las biomoléculas portadoras de información en los organismos vivos, y esta información se almacena en el emparejamiento de las cuatro bases de ADN, citosina (C) con guanina (G), y adenina (A) con timina (T).

Un equipo de investigadores del Instituto de Investigación Scripps (EE UU) ha creado en el laboratorio dos nuevas bases que no se producen en la naturaleza. “Estas forman un tercer par de bases, y el grupo liderado por el investigador Floyd Romesberg ha demostrado que puede ser replicado en la bacteria E. coli”, declara a Sinc Ross Trevor Thyer, de la Universidad de Texas y coautor del artículo.


Según explica a Sinc el propio Romesbergm: “Denominamos a nuestra base de ADN no natural X e Y que hemos optimizado durante más de 14 años en el laboratorio. Para esto se sintetizaron más de 300 análogos de nucleótidos, hasta obtener dos que al emparejarse fueran realmente eficientes. Después de este trabajo de optimización intentamos entrar en un entorno mucho más complejo de una célula. Por ello, a pesar de que no existen en la naturaleza, se optimizaron extensamente en el laboratorio”.

Los científicos señalan que no se habían conseguido nuevas bases hasta ahora porque había múltiples dificultades que superar, como obtener las bases de ADN no naturales en las células y asegurarse de que la maquinaria de replicación dentro de la célula las aceptaría, además de medir luego con mucha precisión que estas se mantuvieran correctamente cuando el ADN fuera copiado.

"Estos pares de bases no naturales funcionaron muy bien in vitro, pero el gran reto era conseguir trabajar en un entorno mucho más complejo de una célula viva", apunta Denis A. Malyshev, miembro del laboratorio de Romesberg.

Trevor, por su parte asegura: “Organismos como este pueden utilizarse para explorar el origen y la evolución del ADN, e investigar por qué la naturaleza ha asentado las bases de ADN existentes. También se pueden utilizar para introducir nuevos aminoácidos con el código genético y directamente modificar el ADN funcional y las moléculas de ARN”.

"Esto demuestra que son posibles otras soluciones para el almacenamiento de información y, por supuesto, nos acerca a una biología del ADN ampliada que tendrá muchas aplicaciones emocionantes, desde nuevos medicamentos a nuevos tipos de nanotecnología", señala Romesberg.

El siguiente paso del laboratorio del Instituto de Investigación Scripps es tratar de recuperar con éxito esta ampliación de la información en el ADN de la célula viva. Para hacer esto, primero deben demostrar que el ADN que contiene el par de bases no naturales puede ser transcrito en el ARN. Una vez que se demuestre dicha transcripción se podría utilizar para controlar la síntesis de proteínas.




Referencia bibliográfica:

Denis A. Malyshev, Kirandeep Dhami, Thomas Lavergne, Tingjian Chen, Nan Dai, Jeremy M. Foster, Ivan R. Correˆa Jr y Floyd E. Romesberg. "A semi-synthetic organism with an expanded genetic alphabet". Nature doi:10.1038/nature13314


Fuente:
http://www.agenciasinc.es

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