Cercetătorii americani au făcut primii pași în direcția realizării unui material capabil să se regenereze precum coada unei șopârle.

 

După cum se arată într-un articol recent publicat în revista Nature, o echipă de chimiști și fizicieni de la Universitatea New York a reușit să creeze un ADN artificial în măsură să se „copieze” de unul singur. În natură, ADN-ul este format din două filamente împerecheate și înfășurate într-o elice dublă. Împerecherea nu se face la întâmplare, ci depinde de felul în care sunt dispuse cele patru unități fundamentale ale ADN-ului, numite nucleotide: adenina, guanina, timina și citozina. Aceste patru baze azotate trebuie să se „cupleze” două câte două potrivit unor reguli de complementaritate: adenina cu timina, iar citozina cu guanina.

ADN-ul artificial creat în laboratoarele de la Universitatea New York este complet diferit, dar se bazează pe același concept de complementaritate: în loc să folosească doar patru nucleotide, cercetătorii au selectat șapte și, în loc să răsucească doar două filamente, au înlănțuit patru într-o structură care în ansamblu prezintă trei elice duble. Această moleculă, denumită BTX (de la „Bent triple helix”) se poate lega de o altă BTX complementară, într-o configurație foarte complexă care cuprinde în total zece elice duble. Astfel, pot fi făcute mii de combinații.

În acest punct, pentru a ajunge la un ipotetic material autoregenerant, cercetătorii aveau nevoie de o  secvență de BTX capabilă de o autoreplicare perfectă. Ca atare, ei au creat o primă structură de șapte BTX, definită drept „progenitoare”, pe care au introdus-o într-o soluție chimică conținând alte BTX individuale. „Mama” a dispus asamblarea unei noi secvențe de BTX complementară – „fiica” – după care  cele două secvențe au fost separate printr-un șoc termic (prin încălzirea soluției la 40°C), „fiica” fiind reutilizată la asamblarea unei alte secvențe complementară cu ea, „nepoata”, identică cu progenitoarea, prin forța lucrurilor.

Oamenii de știință au pus așadar la punct un proces de replicare în toată puterea cuvântului, chiar dacă unul departe de a fi natural: nu este natural nici materialul genetic, nici aparatul molecular necesar procesului (de exemplu enzimele).
„Am făcut primul pas în direcția realizării de materiale autoreplicante de compoziție arbitrară. Următorul obiectiv va fi o replicare care să nu dureze doar câteva generații, ci suficient de mult încât să fie favorizată o creștere exponențială”, a comentat Paul Chaikin, unul dintre autorii studiului.

Deocamdată, procesul funcționează grație manipulărilor chimice și termice declanșate din exterior și are o durată limitată. Totuși, este pentru prima oară când se demonstrează că autoreplicarea nu este o capacitate exclusivă a moleculelor biologice precum ADN-ul și ARN-ul:  și structurile artificiale pot teoretic să ia forme și să dobândească anumite caracteristici funcționale diferite.
Sursa: Galileo

Comentați pe Facebook