Quatro novas letras duplicam o alfabeto da vida

O DNA da vida na Terra naturalmente guarda informações em somente quatro principais estruturas químicas – guanina, citosina, adenina e timina, comumente referidos como G, C, A e T, respectivamente.

Agora cientistas duplicaram esse número de “blocos de construção” da vida, criando pela primeira vez uma linguagem genética sintética, com oito letras, que parece armazenar e transmitir informação assim como o DNA natural.

Em um estudo publicado em 22 de fevereiro na revista de divulgação científica Science, um grupo de pesquisadores liderados por Steven Benner, fundador da Fundação de Evolução Molecular Aplicada (Foundation for Applied Molecular Evolution) em Alachua, Florida, sugere que um alfabeto genético expandido poderia, em teoria, também suportar vida.

“É realmente uma decoberta marcante”, diz Floyd Romesberg, biólogo químico do Instituto de Pesquisa Scripps, in La Jolla, California. O estudo sugere que não há nada particularmente "mágico" ou especial sobre esses quatro compostos químicos que evoluíram na Terra, diz Romesberg. "Isso é um avanço conceitual", acrescenta ele.

Normalmente, quando uma dupla fita de DNA se enrola para formar a dupla hélice, as estruturas químicas que o formam se pareiam: A se liga a T, e C se liga a G.

Por um longo período de tempo, cientistas tentaram adicionar mais pares dessas estruturas, também chamadas de bases, ao código genético. Por exemplo, Benner criou as primeiras bases “não naturais” na década de 1980. Outros grupos desde então continuaram na tentativa, como o grupo no laboratório de Romesberg se tornando manchete em 2014 após inserirem um par de bases não naturais em uma célula viva.

Mas o estudo mais recente é o primeiro a sistematicamente demonstrar que as bases complementares não naturais reconhecem e se ligam umas às outras, e que a dupla hélice por elas formada mantém sua estrutura.

A equipe de Benner, que inclui pesquisadores de diversas empresas e instituições estadunidenses, criou as letras sintéticas ajustando e alterando a estrutura molecular das bases naturais. As letras do DNA se pareiam porque formam ligações de hidrogênio: cada uma contém átomos de hidrogênio, que ão atraídos aos átomos de nitrogênio ou oxigênio das suas bases complementares. Benner explica que é quase como peças de Lego, que podem se juntar quando os pinos de um lado da peça se encaixam com os buracos da outra.

Ao ajustar esses pinos e buracos, a equipe criou vários novos pares de bases, incluindo um par nomeado S e B, e outro P e Z. Nesse estudo publicado recentemente, a equipe descreve como essas bases sintéticas são combinadas com as naturais. Os pesquisadores chamam essa linguagem de oito letras de “hachimoji” uma junção das palavras japonesas ‘oito’ e ‘letra’. As bases adicionais são parecidas em formato às quatro naturais, mas possuem variações em seus padrões de ligação.

Os pesquisadores então conduziram uma série de experimentos que mostraram que a sequência sintética por eles criada compartilha características do DNA natural que são essenciais para manter a vida. E alguns afirmam que isso seria prova de que a vida pode ser estruturada de maneira diferente, possibilitando que a vida extraterrestre seja mais provável do que pensávamos.

Falaí Biotec

Traduzido e adaptado de: https://www.scientificamerican.com/article/4-new-dna-letters-double-lifes-alphabet/

Acesso em: 02/03/2019