Cientistas criaram o primeiro organismo "semissintético" do mundo, bactérias E. coli com um código genético expandido de seis letras.
Todos os seres vivos na Terra são formados de acordo com um código de DNA composto por quatro bases (representadas pelas letras G, T, C e A).
Já as E. coli modificadas possuem um tipo de DNA completamente novo, com duas bases adicionais, X e Y.
O estudo foi publicado na Proceedings of the National Academy of Sciences.
Organismo semissintético
A equipe, liderada por Floyd Romesberg, do Instituto de Pesquisa Scripps, na Califórnia, EUA, desenvolveu nucleotídeos sintéticos – moléculas que servem como blocos de construção do DNA e do RNA – para criar um par de bases adicional, e as inseriram com sucesso no código genético das E. coli.
Estes são os primeiros organismos semissintéticos do mundo, com um código genético formado por dois pares de bases naturais e um par de bases "estrangeiras" adicionais.
"Com a capacidade praticamente irrestrita de manter informações aumentadas, o organismo semissintético otimizado agora fornece uma plataforma adequada para criar seres com atributos e traços totalmente não naturais e não encontrados em outros lugares", disseram os pesquisadores.
Essa inédita forma estável de vida estabelece as bases para novas formas e funções em seres vivos.
O começo
Em 2014, a mesma equipe conseguiu fabricar com sucesso um par de bases de DNA sintético, X e Y, que pode ser inserido em um organismo vivo.
No entanto, as bactérias manipuladas eram fracas e doentes, e morriam logo após receberem seu novo par de bases, porque não podiam segurá-lo enquanto se dividiam.
O genoma de ser um vivo não pode ser estável apenas por um dia, mas sim por toda a vida.
Logo, para o organismo semissintético realmente ser um organismo, tinha que ser capaz de manter essa informação de forma estável.
Nova pesquisa
Ao longo dos próximos anos, a equipe desenvolveu três métodos para criar uma nova versão da bactéria E. coli que segurasse seu novo par de bases indefinidamente.
O primeiro passo foi construir uma versão melhor de uma ferramenta chamada de transportador de nucleotídeo, que conduz peças do par de bases sintéticas para o DNA da bactéria e insere-as no lugar certo no código genético.
Uma vez que os pesquisadores alteraram o transportador para ser menos tóxico, a bactéria parou de ter uma reação adversa a ele.
Em seguida, eles mudaram a molécula originalmente usada para fazer a base Y, e descobriram que ela poderia ser mais facilmente reconhecida por enzimas nas bactérias que sintetizam moléculas de DNA durante a replicação.
Finalmente, a equipe usou a revolucionária ferramenta de edição de genes, CRISPR-Cas9, para impedir que a E. coli registrasse as moléculas X e Y como "invasoras" estrangeiras.
Sucesso
Agora, a E. coli modificada é saudável, mais autônoma e capaz de armazenar indefinidamente o aumento da informação do novo par de bases sintéticas.
"Nós tornamos este organismo semissintético mais parecido com a vida", disse Romesberg.
Não há motivo para preocupação – ainda
Tem havido muita preocupação em torno do potencial impacto que esse tipo de tecnologia poderia ter.
Já em 2014, Jim Thomas, do ETC Group, uma organização canadense que visa abordar as questões socioeconômicas e ecológicas em torno de novas tecnologias, disse ao New York Times que a chegada desta forma de vida sem precedentes poderia, com o tempo, ter implicações éticas, legais e regulatórias de longo alcance.
Mas Romesberg diz que não há necessidade de preocupação ainda, porque, para começo de conversa, o par de bases sintéticas é inútil.
Ele não pode ser lido e processado em algo de valor pelas bactérias – é apenas uma prova de conceito que mostra que uma forma de vida pode assumir bases de DNA "alienígenas".
A outra razão pela qual não precisamos nos assustar é que essas moléculas não foram projetadas para funcionar em organismos complexos, e visto que não são nada parecidas com o que é encontrado na natureza, há pouca chance de que isso possa sair do controle.
Futuro
O próximo passo da pesquisa é inserir um par de bases de DNA realmente legível nos novos organismos, para que as bactérias possam realmente fazer algo com ele. [ScienceAlert]
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