Un nuevo ADN sintético que duplica el abecedario genético

La información indispensable para el buen funcionamiento del ser vivo se encuentra recogida en solo cuatro letras. Estas son las bases nitrogenadas, unidades químicas complejas que forman la doble hélice del ADN: adenina (A) con timina (T) y citosina (C) con guanina (G).

El 1 de marzo del 2019 un equipo de científicos de la Fundación para la Evolución Molecular Aplicada, en EE.UU, expandió este abecedario incluyendo cuatro letras nuevas (Z, P, S y B) creando una nueva estructura llamada hachimoji.

Este trabajo financiado por la NASA es visto como un "avance conceptual muy grande". Víctor de Lorenzo, experto en biología sintética del CNB-CSIC, explica que con este logro se podría explorar sistemas biológicos que no han aparecido nunca debido a "una serie de contingencia históricas".

Estas nuevas bases se crearon con pequeñas modificaciones en las cuatro bases naturales. Por lo que las nuevas letras también se asocian en pares (Z con P y S con B) por puentes de hidrógeno. Además su doble hélice también es estable.

Sin embargo aún no se puede hablar de un nuevo código genético, ya que estas letras no constituyen el cifrado de otras biomoléculas. El ADN clásico es útil porque puede evolucionar por selección natural y transcribirse en ARN que se traduce en proteínas. Generalmente estas desempeñan las funciones necesarias para la vida.

En este sistema natural, cada tres bases nitrogenadas corresponden a un aminoácido y forman un código. En el ADN hachimoji no es así, produce un ARN visible pero sin traducción en forma de proteínas. Aunque con los conocimientos actuales se podría lograr.

Los creadores defienden que el sistema hachimoji cumple los requisitos de un sistema vivo y capaz de evolucionar, porque produce un tipo de ARN que se adhiere a otras moléculas y desempeña algunas funciones relacionadas con las de las proteínas. Como algunas secuencias de ARN ricas en bases Z y P se pegan con facilidad a ciertas células cancerígenas. Eso podría servir, por ejemplo, como una herramienta de diagnóstico.

Personalmente, relacionaría este artículo con el Tema 5: Ácidos Nucleicos, ya que durante este tema hemos hablado de la estructura del ADN (tanto la primaria como la secundaria) y de cómo este está formado. Gracias a esto podemos entender la estructura de este nuevo ADN sintético y porqué es importante que su ARN se pueda traducir.

Artículo original, publicado por ELPAÍS el 1 de marzo del 2019:
https://elpais.com/elpais/2019/02/27/ciencia/1551299080_087335.html

Vídeo para entender la estructura y las funciones de este nuevo ADN creado en el laboratorio (en inglés): New 8-Letter DNA Rewrites the Genetic Code

Se descubre una proteína clave en el desarrollo del autismo.

Investigadores del Instituto de Investigación Biomédica en Barcelona, uno de los centros que ha participado en el estudio. / IRB Barcelona

La proteína CPEB4, encargada de la coordinación de expresión de genes necesarios para la actividad neuronal, está alterada en el cerebro de los pacientes con autismo. Un defecto en esta podría actuar de nexo entre los factores ambientales que alteran el desarrollo del cerebro y los genes que predisponen a este trastorno.

En la mayoría de los casos del trastorno del espectro autista el único rasgo específico de los pacientes es el restringido interés por ciertas actividades y dificultad de relacionarse.

Recientemente han habido muchos avances en el estudio del autismo mediante el análisis genético de estos pacientes. Encontrando correlaciones de expresión y/o función de unos 200 genes y la susceptibilidad del autismo, pero sin saber las razones de la desregulación de estos en los pacientes con autismo.

Gracias a un equipo coliderado por José Lucas investigador del CSIC y el CIBERNED, y por Raúl Méndez, científico del IRB Barcelona, se ha identificado que un regulador de la síntesi de proteínas (CPEB4) está afectado en la mayoría de los casos de autismo. Los defectos de este regulador provocan que la expresión de la mayoría de estos genes se desregule. Este trabajo es un ejemplo de cómo la expresión de cientos de genes tiene que estar perfectamente coordinada para el correcto funcionamiento de los órganos y las células que lo componen.

Los investigadores afirman que “conocer las bases biológicas del autismo puede facilitar el diseño de futuras terapias experimentales y herramientas para el mejor diagnóstico de la enfermedad. Aunque requerirá futuros estudios, la CPEB4 podría ser una nueva diana terapéutica”.

Personalmente, relacionaría este artículo con el Tema 4: Proteínas, ya que después de haber visto que las proteínas tienen una serie de funciones biológicas podemos entender el porqué el regulador CPEB4 puede causar una desregulación. Cabe destacar que además este tema está relacionado con la genética molecular y el ADN. (Temas 5 y 12)

Fuente: https://www.agenciasinc.es/Noticias/Descubierta-una-proteina-clave-en-el-desarrollo-del-autismo

Publicado por Sinc el 16 de agosto de 2018.

Vídeo de la presentación de Alberto Parras (investigador del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa) sobre la investigación: https://youtu.be/Ve5zTWC3cpM