ADN y ARN de Hachimoji: Un sistema genético con ocho bloques de construcción

Área de la Ciencia:

• Biología sintética
• Astrobiología
• La bioquímica

Sus antecedentes:

• El ADN y el ARN naturales usan cuatro bases de nucleótidos.
• La evolución darwiniana requiere estructuras moleculares específicas.
• La exploración de sistemas genéticos alternativos es crucial para la astrobiología.

Objetivo del estudio:

• Para crear nuevos sistemas de ADN y ARN con alfabetos genéticos ampliados.
• Para evaluar el potencial de estos sistemas sintéticos para apoyar la evolución darwiniana.
• Investigar las propiedades estructurales y termodinámicas de estas nuevas moléculas.

Principales métodos:

• Síntesis de sistemas de ocho nucleótidos (ADN y ARN de los Hachimoji).
• Análisis estructural mediante cristalografía de rayos X.
• Mediciones de la estabilidad termodinámica.
• Transcripción in vitro y caracterización del aptámero.

Principales resultados:

• Los sistemas Hachimoji poseen una columna vertebral polielectrolítica y bloques de construcción estereorregulares.
• Se midió y predijo la estabilidad termodinámica de los dúplex hachimoji.
• Las estructuras cristalinas confirmaron la compatibilidad con el cristal de ADN aperiódico.
• El ADN hachimoji se transcribió en aptamers de ARN hachimoji funcionales.

Conclusiones:

• Los sistemas Hachimoji cumplen con los criterios de la evolución darwiniana.
• Estas moléculas sintéticas pueden aumentar la densidad de información del material genético.
• Los hallazgos amplían las posibilidades de vida extraterrestre y nuevas biotecnologías.