Amplificación exponencial de ARN catalizada por el ARN

Área de la Ciencia:

• La bioquímica
• El origen de los estudios biológicos
• Biología molecular

Sus antecedentes:

• Las macromoléculas de información biológica muestran uniformidad quiral (d-nucleótidos en ácidos nucleicos, l-aminoácidos en proteínas).
• Esta uniformidad, aunque potencialmente conveniente, no es un imperativo químico.
• Las investigaciones anteriores carecían de métodos para amplificar moléculas de ARN de quiralidad opuesta.

Objetivo del estudio:

• Para demostrar la viabilidad de la amplificación exponencial quiral cruzada del ARN.
• Para amplificar las moléculas de ARN de la mano opuesta utilizando una enzima de ARN.
• Explorar el potencial para la evolución de las polimerasas de ARN basadas en la función amplificada de ARN.

Principales métodos:

• Se utilizó el ciclo térmico, similar a la reacción en cadena de la polimerasa (PCR).
• Bloques de construcción de oligonucleótidos suministrados para cadenas de ARN funcionales y complementarias.
• Amplificación realizada en solución a granel y dentro de las gotas de emulsión de agua en aceite.

Principales resultados:

• Se logró una amplificación exponencial quiral cruzada de moléculas de ARN.
• Se amplificó con éxito la forma de ARN-l de la ribozima cabeza de martillo utilizando una ARN-d polimerasa.
• Se demostró que la ribozima de cabeza de martillo amplificada poseía actividad catalítica en un sustrato de ARN-l.
• Amplificación exhibida tanto en la solución a granel como en los sistemas de emulsión compartimentada.

Conclusiones:

• La amplificación exponencial quiral cruzada es un método viable para generar moléculas de ARN de manos opuestas.
• Esta técnica permite la amplificación de moléculas de ARN funcionales, como las ribozimas.
• La capacidad de amplificar enantio-ARN en varios entornos abre caminos para la evolución de nuevas polimerasas de ARN.