Científicos del Instituto de Investigación Scripps (TSRI, por sus siglas en inglés), en La Jolla, California, Estados Unidos, han logrado la prueba de concepto que demuestra que el ‘alfabeto’ del ADN se puede ampliar, según publica Nature en su edición digital.
Si la cadena genética de los seres vivos está formada por los pares de bases de adenina y timina (A-T) y guanina y citosina (G-C), estos investigadores han diseñado una bacteria cuyo material genético incluye un par adicional de “letras” de ADN, que son artificiales. “Hemos creado un organismo que contiene de manera estable los dos pares tradicionales más un tercer par no natural de las bases”, explica el director de la investigación y profesor asociado de TSRI, Floyd E. Romesberg.
En 2008, Romesberg y su equipo identificaron grupos de moléculas de nucleósidos que se pueden conectar a través de una doble cadena de ADN casi tan perfectamente como pares de bases naturales, y demostraron que el ADN que contiene estos pares (llamados d5SICS y dNaM) puede replicarse en presencia de las enzimas adecuadas. En un estudio posterior, los científicos fueron capaces de encontrar enzimas que transcriben el ADN semisintético en el ARN.
Pero este trabajo se llevó a cabo in vitro. Ahora, “el gran reto ha sido conseguir que estos pares de bases no naturales trabajen en el entorno mucho más complejo de una célula viva”, describe Denis A. Malyshev, miembro del laboratorio de Romesberg.
En esta ocasión, el equipo insertó en células de la bacteria común ‘E. Coli’ ADN plásmido contenía pares de bases naturales de AT y CG junto con d5SICS y DNAM. El objetivo era conseguir que las células de ‘E. Coli’ replicaran este ADN semisintético lo más normalmente posible.
El mayor obstáculo es que los bloques de construcción moleculares para d5SICS y DNAM no están naturalmente en las células. Por lo tanto, para conseguir que ‘E. Coli’ replique el ADN que incorpore el par d5SICS-DNAM, los científicos tuvieron que suministrar los bloques moleculares (llamados nucleósidos trifosfato) artificialmente mediante transportadores. Previamente, los habían incluido en una solución fluida fuera de la células.
El equipo detectó que el plásmido semisintético replicado no obstaculiza en gran medida el crecimiento de las células de ‘E. Coli’ y la presencia de pares de bases artificiales no activaron los mecanismos de reparación del ADN.
A raíz de este comportamiento, los investigadores concluyen que podrían codificar nuevas proteínas compuestas por aminoácidos no naturales, y adaptar así proteínas terapéuticas y reactivos de laboratorio a las funciones necesarias.
