Enzimele nu pot distinge ADN-ul artificial de cel real

Un studiu recent realizat de cercetătorii de la Școala de Farmacie și Științe Farmaceutice Skaggs a Universității California San Diego a marcat un progres important în deblocarea potențialului ADN-ului artificial. Acesta ar putea ajuta oamenii de știință să dezvolte proteine care, anterior, erau imposibil de creat în laborator.

Descoperirea cheie

Cercetătorii au demonstrat că polimeraza ARN, una dintre cele mai importante enzime implicate în sinteza proteinelor, a recunoscut și a transcris o pereche de baze artificială exact în același mod ca și perechile de baze naturale.

Implicații

• Extinderea codului genetic: Această descoperire ar putea revoluționa modul în care abordăm proteinele proiectate ca agenți terapeutici, prin extinderea codului genetic.
• Sistemul de codare biologică: Sistemul actual de codare biologică este remarcabil de eficient, ceea ce face ca erorile grave în transcripție și traducere să fie relativ rare.
• Bazele artificiale: Prin conformarea la o structură similară cu perechile de baze standard, bazele artificiale pot fi încorporate în procesul obișnuit de transcripție.

Studiul

• Alfabetul genetic extins: Studiul utilizează o nouă versiune a alfabetului genetic standard, numit Sistemul de Informații Genetice Artificial Extins (AEGIS), care include două noi perechi de baze.
• Structura geometrică: Perechile de baze sintetice din AEGIS formează o structură geometrică ce seamănă cu geometria Watson și Crick a perechilor de baze naturale.

Perspective

• Tautomerizarea: Cercetătorii sunt interesați să testeze dacă efectul observat aici este consecvent în alte combinații de perechi de baze sintetice și enzime celulare.
• Posibilități noi: Există multe alte posibilități pentru noi litere în afară de cele testate, însă este necesară mai multă muncă pentru a determina limitele acestui proces.

Potențială utilizare în dezvoltarea de noi proteine terapeutice prin extinderea codului genetic.

Juntaek Oh, Zelin Shan, Shuichi Hoshika, Jun Xu, Jenny Chong, Steven A. Benner, Dmitry Lyumkis, Dong Wang. A unified Watson-Crick geometry drives transcription of six-letter expanded DNA alphabets by E. coli RNA polymerase. Nature Communications, 2023; 14 (1) DOI: 10.1038/s41467-023-43735-9