Como muitos podem saber do filme GATTACA, todo o DNA é composto de nucleotídeos contendo uma das quatro bases: A, C, G e T. Essas letras são o “projeto” para a vida que evoluiu ao longo de bilhões de anos, emparelhamento para criar Estrutura de dupla hélice distintiva do DNA. Mas, como relata Sarah Kaplan para o The Washington Post, os pesquisadores acrescentaram duas novas letras ao alfabeto curto do DNA, criando bactérias capazes de sintetizar aminoácidos que normalmente não são produzidos por organismos vivos.
De acordo com a Associated Press, em 2014 pesquisadores como o Instituto de Pesquisa Scripps em La Jolla, Califórnia, foram capazes de adicionar duas novas bases, chamadas X e Y, ao DNA de uma cepa de laboratório da bactéria E. coli. Como relata Kaplan, essas bactérias eram instáveis, perdendo seus Xs e Ys depois de alguns dias.
No início deste ano, a equipe finalmente conseguiu criar uma forma estável dessas bactérias modificadas - mas a versão atualizada ainda não pôde usar suas bases sintéticas, relata Ewen Callaway, da Nature . No mais recente experimento, no entanto, a E. coli foi realmente capaz de usar seu alfabeto expandido para criar aminoácidos não naturais, que combinados com outros para produzir proteínas verdes brilhantes. A pesquisa aparece na revista Nature .
De acordo com a AP, ainda é cedo, mas o objetivo deste tipo de programação de DNA artificial é criar organismos capazes de produzir compostos que possam ter uma ampla gama de propósitos, incluindo drogas de designer ou biocombustíveis. Talvez os pesquisadores possam até mesmo criar organismos capazes de atacar as células cancerosas ou sugar os derramamentos de óleo.
Como relata Callaway, as quatro bases de DNA que ocorrem naturalmente podem combinar em 64 pares diferentes de três letras, também conhecidos como códons, a receita de um aminoácido. Mas, como vários códons diferentes criam o mesmo aminoácido, apenas 20 aminoácidos formam a base de quase todas as proteínas da natureza. Adicionar o par de bases XY ao sistema pode adicionar outras possibilidades de 100 aminoácidos à mistura.
“É coisa de frente de onda; esse é o limite da ciência ”, diz o pesquisador da Universidade do Texas em Austin, o bioquímico Andrew Ellington, que não está envolvido na pesquisa. "Estamos aprendendo melhor como projetar sistemas vivos."
A equipe do Scripps não é o único grupo que trabalha com DNA sintético. A Callaway relata que os cientistas modificaram as bases de DNA desde 1989 e que os pesquisadores do Instituto de Bioengenharia e Nanotecnologia de Cingapura criaram um sistema similar em tubos de ensaio, não em células vivas.
Nem todo mundo está convencido de que a equipe tenha feito um grande avanço. Steve Benner, bioquímico da Foundation for Applied Molecular Evolution, diz a Kaplan que ele acha que o DNA natural da E. coli está produzindo os aminoácidos, apesar de ter o DNA alienígena na mistura. Mas Floyd Romesberg, chefe do laboratório de pesquisa da Scripps onde o trabalho está sendo feito, contraria que a proteína verde brilhante é a prova de que a E. coli está usando as bases X e Y para produzir um aminoácido não natural. Callaway ressalta que outros críticos acham que a maneira como as bases X e Y aderem - um método semelhante ao modo como a graxa se aglomera - não é estável o suficiente para que esse tipo de sistema se torne mais complexo.
Mesmo que esse método em particular não leve à revolução das drogas, o experimento levanta a possibilidade de que possa haver formas alternativas de vida baseadas em um sistema similar, mas diferente, de DNA. "Isso sugere que, se a vida evoluiu em outro lugar, poderia ter feito isso usando moléculas muito diferentes ou forças diferentes", diz Romesberg a Antonio Regalado, do MIT Technology Review. "A vida como a conhecemos pode não ser a única solução, e pode não ser a melhor."
