El lenguaje de la vida se escribe con un código de cuatro letras: A, G, C y T. Son las abreviaturas de adenina, guanina, citosina y timina, las bases nitrogenadas que se encuentran en La mayor una parte de los genomas. En la doble hélice de ADN se aparean las bases, G con C y A con T. El ADN almacena la datos, que más tarde es transcrita a ARN mensajero y este se traduce a proteínas. Este esquema de flujo de la data genética se dirigió denominado por Crick Como «dogma central de la biología molecular». De exactamente la misma manera que el propio Crick reconocía, utilizar el término ‘dogma’ no se dirigió una buena idea. Un dogma es una idea que no se puede cuestionar. Pero en biología semeja ser que Siempre y en todo momento se puede hallar una excepción a las reglas generales: A partir de mamíferos que ponen huevos a células eucariotas sin mitocondrias. En la ocación del «dogma central de la biología molecular», de a poco fueron describiéndose excepciones. Prácticamente todas ellas en microorganismos. Una de las principales se dirigió la descripción de los Retrovirus, cuyo genoma no es ADN Sino más bien ARN. Poseen una enzima, la transcriptasa inversa, que copia ese ARN a ADN, cambiando De esta manera el sentido del flujo de data genética. Muchos virus tienen genomas de ARN, lo que añadiría una inédita letra (U = uracilo) al alfabeto genético, Pero Siempre y en todo momento son cuatro, Puesto que U reemplaza a T. También se describen los viroides y los priones. Los primeros, son simples moléculas de ARN. Los priones carecen de ácidos nucleicos y son proteínas capaces de replicarse. Nuevas letras en el alfabeto genético
La biología sintética se enfoca a la síntesis de nuevas biomoléculas y a la ingeniería de sistemas biológicos para dotarlos de funciones nuevas que no se encuentran en la Naturaleza. Uno de los sectores de investigación es la expansión del código genético, a objetivo de obtener proteínas con características novedosas. Incluir nuevas bases al ADN no es una tarea sencilla. La estructura de la doble hélice no tiene que alterarse, y las enzimas que desarrollan diversas tareas deben reconocer a las nuevas moléculas, a objetivo de que el flujo de información, Desde genes hasta las proteínas, siga funcionando. Un Plantel de investigadores obtuvo crear un ADN que utiliza ocho bases distintos, en vez de cuatro. Inicialmente no se podía juzgar un nuevo alfabeto genético, Porque no se traducía a nuevos aminoácidos. Pero se transcribe a un ARN que es capaz de reconocer y ‘pegarse’ a las células cancerígenas, lo cual se podría aplicar a nuevas técnicas de diagnóstico. En 1977, científicos rusos describieron un bacteriófago (virus que infecta a las bacterias) que, en sitio de adenina, debía en todos los casos 2-aminoadenina (abreviada Tal como Z). Ahora bien, a diferencia del ADN sintético, las bases siguen siendo cuatro. Parece ser que la naturaleza se había adelantado a las ideas de los estudiosos, creando virus con un ‘alfabeto’ genético alternativo. En ese ADN, Z se une a T por 3 enlaces de puente de hidrógeno, en vez de por Los dos que forman la unión entre T y A. El ADN resultante es más estable frente el calor y a otros factores ambientales. Z, la 2-aminoadenina, es un compuesto que se encuentra en la naturaleza, proveniente de restos de meteoritos. Jamás se había descrito De exactamente la misma manera que parte de un organismo. Gracias a eso, Comenzaron a llamar a este ADN, ‘ADN extraterrestre’. Múltiples Grupos de estudiosos Comenzaron a examinar bases de datos, buscando otros fagos que pudieran disponer las mismas peculiaridades, y descubrieron bastantes casos. A lo largo de décadas absolutamente nadie había conseguido averiguar de qué forma sucedía esto y la importancia que podría disponer. ¿Cómo se sintetiza ese ADN diferente, si es que Z no existe en las bacterias?
Tres trabajos publicados (este, este y este) en 2021 en la gaceta ‘Science’ y en ‘Nature Communications’ explican este proceso. Podemos leer un estupendo artículo de la doctora Gemma Marfany y ver el vídeo explicativo del doctor Lluis Montoliu, que resumen los aspectos más importantes relacionados con este tema. Estos fagos codifican en su genoma enzimas que retiran la adenina del ADN y la sustituyen por Z. Asimismo codifican enzimas que pueden sintetizar Z Desde precursores existentes en las bacterias. De este modo tal y como indica la doctora Zhao, investigadora principal de uno de los Conjuntos que trabajan en este tema, aún no está del todo claro En este sentido como se desencadena la síntesis del ADN con esta nueva base en las bacterias, ni Del mismo modo que interactúan todas y cada una de las enzimas implicadas en la replicación y transcripción del ADN, con esta inédita molécula. Beneficios para los virus que utilizan Z
Los fagos son virus que infectan bacterias. Las bacterias poseen mecanismos que les permiten luchar en contra de estas infecciones, Puesto que pueden reconocer el ADN del fago y degradarlo. Sin embargo las defensas de las bacterias no pueden reconocer a este nuevo ADN, por lo cual el fago puede escapar de ellas. Esto Además podría suponer una ventaja en los tratamientos por fagoterapia, Porque la bacteria causante de la infección no podría destruir los fagos usados Así tal como tratamiento. Al ser un ADN más estable, permite la persistencia del virus en condiciones adversas, ampliando el rango de hospedadores que puede colonizar. Aplicaciones de este nuevo ADN
Actualmente se investigan numerosas aplicaciones de biología sintética para las que este nuevo ADN sería muy útil, dada su mayor estabilidad. Por servirnos de un ejemplo, contribuiría a mejorar el almacenamiento de información en ADN. Asimismo sería aplicable a las técnicas que utilizan papiroflexia de ADN para la gestión liderada de medicamentos. Por ahora no se han descubierto organismos celulares que posean Z en su ADN, Pero se trabaja en dicha posibilidad, intentando incorporarla en Y De la misma forma. coli y que la célula siga siendo funcional. ¿Qué implicaciones tiene?
El descubrimiento de estos virus con un código genético diferente no Solo tiene aplicaciones A partir de el punto de vista de la biología sintética. Nos plantea También abundantes interrogantes acerca de el origen de la vida en la Tierra y acerca de la posibilidad de vida en otros planetas. Es discutible si es que los fagos que contienen Z en su ADN son nuevas maneras de vida, Porque aun se debate si es que los virus son seres vivos o bien no. Pero está claro que esta nueva codificación genética, que permite la síntesis de proteínas funcionales, influirá en la búsqueda de vida en otros planetas. No Solo habrá que buscar este nuevo compuesto Sino más bien Asimismo, dado que este nuevo ADN tolera condiciones ambientales más extremas que las usuales, se amplían las opciones de búsqueda.<img src=”https://counter.theconversation.com/content/160834/count.gif?distributor=republish-lightbox-advanced” alt=”The Conversation” width=”1″ height=”1″ style=”border: none !important; box-shadow: none !important; margin: 0 !important; max-height: 1px !important; max-width: 1px !important; min-height: 1px !important; min-width: 1px !important; opacity: 0 !important; outline: none !important; padding: 0 !important; text-shadow: none !important” /> María Teresa Tejedor Junco. Profesora Titular de Microbiología, Universidad de Las Palmas de Gran Canaria. Este artículo se publicó originalmente en ‘The Conversation’.