Bactérias "semissintéticas" produzem novas proteínas

A Biologia Sintética é uma área interdisciplinar, que envolve a Biologia, a Biotecnologia e a Engenharia Genética como um todo, cujo objetivo é a transformação de microrganismos, com o intuito de modificar suas características, para que tenham novas aplicações.

Cientistas buscam criar, por meio da Biologia Sintética, novas formas de vida com diferentes formas e funções, ainda não vistas na natureza. Embora estejamos distantes da criação de uma forma de vida completamente sintética, cientistas criaram organismos “semissintéticos”, que possuem um código genético expandido, permitindo que esses organismos produzam proteínas jamais vistas. Agora, pesquisadores otimizaram uma bactéria "semissintética" para produzir eficientemente proteínas contendo aminoácidos não naturais.

Todas as formas de vida na Terra armazenam informação genética usando um código genético composto de quatro “letras”, representando os nucleotídeos Adenina, Timina, Guanina e Citosina, que se pareiam de maneira específica (A-T e C-G) para formar as ligações que unem a dupla fita da molécula de DNA. Recentemente, pesquisadores criaram nucleotídeos sintéticos que podem se parear entre si (traduzimos uma notícia a respeito disso aqui no blog, clique aqui para conferir). Esses “novos” nucleotídeos podem ser inseridos em bactérias, que replicam o DNA, que será posteriormente transcrito e traduzido em novas proteínas, que contém aminoácidos além dos vinte aminoácidos canônicos conhecidos.

No entanto, essas bactérias geralmente não conseguem usar essas sequências sintéticas de maneira tão eficiente como as presentes em seu genoma natural. Lingjun Li, Floyd Romesberg e outros pesquisadores buscaram a otimização desses nucleotídeos adicionais para melhorar a síntese de novas proteínas.

Os pesquisadores testaram diferentes combinações desses pares de base “não naturais” em bactérias da espécie Escherichia coli e observaram quais se replicaram de maneira mais eficiente e produziram maiores níveis da proteína desejada. Alguns dos pares de base sintéticos já haviam sido testados anteriormente, enquanto outros eram novas variedades. A equipe usou esses pares de base otimizados para demonstrar, pela primeira vez, um organismo semissintético que poderia sintetizar proteínas contendo diversos aminoácidos não naturais. Isso tem potencial de grande impacto em diversas áreas que se beneficiam da engenharia de proteínas, já que com novos “blocos de construção”, com características físicas e químicas diferentes dos convencionais, podem ser engenheiradas proteínas com novas propriedades e diferentes funções.

Falaí Biotec

Referências:

FELDMAN, Aaron W. et al. Optimization of Replication, Transcription, and Translation in a Semi-Synthetic Organism. Journal Of The American Chemical Society, [s.l.], v. 141, n. 27, p.10644-10653, 26 jun. 2019. American Chemical Society (ACS). http://dx.doi.org/10.1021/jacs.9b02075.

Traduzido e adaptado de: American Chemical Society. "Semi-synthetic bacteria churn out unnatural proteins." ScienceDaily. ScienceDaily, 17 July 2019. <www.sciencedaily.com/releases/2019/07/190717105247.htm>.