Foto: Getty Images Polímeros sintéticos replicaram a informação codificada no DNA
Pesquisadores reproduziram pela primeira vez em substâncias sintéticas as mesmas funções de armazenamento e cópia de genes
Um estudo duvulgado nesta quinta-feira (19) mostrou que,
pela primeira vez, mecanismos biologicamente importantes, como
hereditariedade e evolução, puderam ser reproduzidos em laboratório
usando substâncias artificiais.
Uma equipe de pesquisadores, incluindo um brasileiro, conseguiu criar seis polímeros sintéticos capazes de armazenar e copiar as informações genéticas presentes no ácido desoxirribonucleico, o DNA, que carrega em todas as células as informações necessárias à vida.
No experimento, eles também puderam mudar estas informações em um processo análogo à evolução, um passo importante para algo que recebeu o nome de genética sintética.
“Polímeros sintéticos já existiam e também era quimicamente possível reproduzir este processo, porém, pela primeira vez conseguimos trazer informações do DNA para o polímero sintético e dele para o DNA”, disse ao iG Vitor Pinheiro do Laboratório de Biologia Molecular da Universidade de Cambridge e autor do estudo.
O processo de armazenamento de informações genéticas depende de dois compostos naturais, já muito conhecidos pela ciência, o DNA e o RNA. Os ácidos nucleicos DNA e RNA fornecem a base molecular para toda a vida através de sua habilidade única para armazenar e propagar informações através da combinação de quatro partes menores, chamadas de bases: guanina, citosina, adenina e timina.
O estudo publicado nesta quinta-feira (19) no periódico científico Science um sistema sintético que permitiu a replicação da informação codificada por polímeros que receberam o nome de XNA. “A informação genética pode ir do DNA para o XNA e de volta para o DNA, o que complete o ciclo replicação. Polímeros podem sintetizar o XNA do modelo de DNA e temos outro tipo de polímero que pode usar o XNA como modelo para converter a informação desta sequência genética em DNA”, disse Philipp Holliger, também autor do estudo.
Mas o experimento não parou por aí. O sistema sintético também evoluiu, ou seja, as cópias do material genético apresentaram mutações, a base do processo evolutivo. A equipe de pesquisadores também submeteu um dos polímeros, conhecidos como HNA, às condições laboratoriais semelhantes à seleção natural.
“Num aspecto mais prático, se você pode armazenar informação e replicá-la, a evolução é apenas uma consequência individual disto. E para todos os polímeros que conseguimos fazer, abrimos o espaço de sequenciamento, que antes não poderia ser explorado. Portanto, seremos capazes de encontrar novas estruturas e fenótipos. Eu acredito que esta plataforma nos possibilitarás um amplo alcance de aplicação tecnológica”, disse Holliger.
De acordo com os pesquisadores, a ideia do experimento não é o de criar um Frankenstein, mas sim de usar a “propriedade tão surpreendente do DNA e do RNA de armazenar informação”. “É um sistema que já isola uma molécula com melhor estabilidade biológica e química. Com isso podemos desenvolver novas drogas baseadas em ácidos ribonucleicos para o tratamento de várias doenças”, disse Pinheiro ao iG.
Os pesquisadores estão procurando substitutos para componentes do sistema genético natural. “Não há nenhum problema com o DNA e o RNA assim que os usamos para estudar biologia. Acredito que há um interesse crescente no estudo do DNA e do RNA não só para alcançar alguma informação particular sobre este funcionamento mais também para construir, por exemplo, nanotecnologias”, disse.
Uma equipe de pesquisadores, incluindo um brasileiro, conseguiu criar seis polímeros sintéticos capazes de armazenar e copiar as informações genéticas presentes no ácido desoxirribonucleico, o DNA, que carrega em todas as células as informações necessárias à vida.
No experimento, eles também puderam mudar estas informações em um processo análogo à evolução, um passo importante para algo que recebeu o nome de genética sintética.
“Polímeros sintéticos já existiam e também era quimicamente possível reproduzir este processo, porém, pela primeira vez conseguimos trazer informações do DNA para o polímero sintético e dele para o DNA”, disse ao iG Vitor Pinheiro do Laboratório de Biologia Molecular da Universidade de Cambridge e autor do estudo.
O processo de armazenamento de informações genéticas depende de dois compostos naturais, já muito conhecidos pela ciência, o DNA e o RNA. Os ácidos nucleicos DNA e RNA fornecem a base molecular para toda a vida através de sua habilidade única para armazenar e propagar informações através da combinação de quatro partes menores, chamadas de bases: guanina, citosina, adenina e timina.
O estudo publicado nesta quinta-feira (19) no periódico científico Science um sistema sintético que permitiu a replicação da informação codificada por polímeros que receberam o nome de XNA. “A informação genética pode ir do DNA para o XNA e de volta para o DNA, o que complete o ciclo replicação. Polímeros podem sintetizar o XNA do modelo de DNA e temos outro tipo de polímero que pode usar o XNA como modelo para converter a informação desta sequência genética em DNA”, disse Philipp Holliger, também autor do estudo.
Mas o experimento não parou por aí. O sistema sintético também evoluiu, ou seja, as cópias do material genético apresentaram mutações, a base do processo evolutivo. A equipe de pesquisadores também submeteu um dos polímeros, conhecidos como HNA, às condições laboratoriais semelhantes à seleção natural.
“Num aspecto mais prático, se você pode armazenar informação e replicá-la, a evolução é apenas uma consequência individual disto. E para todos os polímeros que conseguimos fazer, abrimos o espaço de sequenciamento, que antes não poderia ser explorado. Portanto, seremos capazes de encontrar novas estruturas e fenótipos. Eu acredito que esta plataforma nos possibilitarás um amplo alcance de aplicação tecnológica”, disse Holliger.
De acordo com os pesquisadores, a ideia do experimento não é o de criar um Frankenstein, mas sim de usar a “propriedade tão surpreendente do DNA e do RNA de armazenar informação”. “É um sistema que já isola uma molécula com melhor estabilidade biológica e química. Com isso podemos desenvolver novas drogas baseadas em ácidos ribonucleicos para o tratamento de várias doenças”, disse Pinheiro ao iG.
Os pesquisadores estão procurando substitutos para componentes do sistema genético natural. “Não há nenhum problema com o DNA e o RNA assim que os usamos para estudar biologia. Acredito que há um interesse crescente no estudo do DNA e do RNA não só para alcançar alguma informação particular sobre este funcionamento mais também para construir, por exemplo, nanotecnologias”, disse.
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