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Los científicos del Laboratorio de Biología Molecular del Consejo de Investigación Médica del Reino Unido han logrado crear una versión artificial de ADN y ARN, biomoléculas fundamentales cruciales para la vida. Los ácidos nucleicos sintéticos son capaces de codificar información y pasarla a la siguiente generación, incluso con cambios en el código con la ayuda de una molécula intermedia, ¡lo que demuestra que estos también pueden evolucionar! Además de las implicaciones obvias en el campo de la biología sintética, este avance podría ser de gran ayuda para los científicos sobre cómo se puede formar la vida fuera de nuestro sistema solar, así como sobre cómo llegaron a la Tierra las primeras formas de vida primitivas.

La estructura clásica de doble hélice del ADN es como una escalera retorcida, donde los escalones se forman a partir de nucleobases emparejadas (el ARN suele ser una sola hélice). Sus lados son cadenas de un azúcar llamado desoxirribosa (la D en el ADN), conectadas por grupos fosfato. Las versiones sintéticas de los investigadores usan las mismas bases y los mismos grupos de fosfato, sin embargo, sus escaleras se hicieron usando diferentes azúcares. Por lo tanto, el Dr. Philipp Holliger y sus colegas del Laboratorio de Biología Molecular de MRC han desarrollado seis polímeros alternativos llamados ácidos xenonucleicos, XNA, que pueden compartir información con el ADN y uno, el ácido nucleico anhidrohexitol, o HNA, que puede experimentar una evolución dirigida y plegarse en formas biológicamente útiles.

Hay mucha química que busca construir ácidos nucleicos alternativos, y la gente ha estado modificando las bases, los azúcares y la columna vertebral, pero en lo que nos estábamos enfocando era en el tipo de ácido nucleico o polímeros que mantendrían la capacidad de comunicarse con el ADN natural, dijo el Dr. Holliger.

El Dr. Holliger y sus colegas modificaron una enzima natural llamada polimerasa que transcribe de manera eficiente el código de su ADN sintético a ADN natural y luego de ahí a otro ADN sintético. Los científicos comenzaron con un grupo variado de polimerasas, todas ligeramente diferentes y todas mezcladas con su propio gen correspondiente. Los investigadores observaron que algunos eran mejores en la construcción de ácidos nucleicos con los extraños esqueletos de azúcar que otros. Al seleccionar y filtrar las ineficientes, el científico desarrolló rápidamente enzimas que podían ensamblar cadenas de XNA a partir de las de ADN.

Hemos podido demostrar que tanto el almacenamiento de información hereditaria como la propagación y la evolución, que en realidad son dos características de la vida, pueden reproducirse e implementarse en polímeros alternativos distintos del ADN y el ARN, explicó el Dr. Holliger.

No hay nada de Goldilocks sobre el ADN y el ARN, no existe un imperativo funcional abrumador para que los sistemas genéticos o la biología se basen en estos dos ácidos nucleicos.

El ADN y el ARN forman la base absoluta de la vida, sin embargo, aún no está claro cómo se formaron por primera vez, ya que es poco probable que una mezcla primitiva de elementos químicos hubiera sido suficiente sin algún tipo de etapa intermedia. Lo que prueba esta notable investigación es que los dos ácidos nucleicos no son únicos en sus capacidades y que también podrían existir variaciones en otro lugar del Universo, lo que podría ramificarse en formas de vida significativamente diferentes a las que se encuentran en la Tierra. Además, como concluyen los investigadores, la construcción de sistemas genéticos basados ​​en plataformas químicas alternativas puede conducir en última instancia a la síntesis de nuevas formas de vida.

Sus hallazgos fueron publicados en la revista Science.

fuente de la bbc