Construcción de una vía de biosíntesis de nucleótidos en células artificiales para la transcripción de ARN

Área de la Ciencia:

• Biología sintética
• La bioquímica
• El origen de la vida

Sus antecedentes:

• Las células artificiales autónomas requieren la síntesis de nucleótidos de novo para la autorreplicación.
• Los métodos existentes para la producción de nucleótidos son insuficientes para el desarrollo celular artificial.

Objetivo del estudio:

• Construir una vía de síntesis de trifosfato de uridina (UTP) de nuevo a partir de compuestos inorgánicos.
• Para integrar esta vía en las células artificiales para la posterior transcripción de ARN.

Principales métodos:

• Reconstitución de una vía de ocho enzimas para la síntesis de UTP a partir de NH₄HCO₃.
• Incorporación de un sistema de regeneración de ATP utilizando creatina quinasa y fosfato de creatina.
• Encapsulación de la vía de síntesis y la maquinaria de transcripción de ARN dentro de las vesículas unilamellares gigantes (VUG).

Principales resultados:

• Se sintetizó con éxito 0,85 mM UTP en 180 minutos bajo condiciones optimizadas.
• Se ha demostrado la transcripción de ARN dentro de las células artificiales utilizando la UTP sintetizada.
• Transcripción de ARN visualizada dentro de las GUV utilizando pironina Y.

Conclusiones:

• La reconstitución exitosa de la vía de síntesis de UTP de novo dentro de las células artificiales es un paso crítico hacia la creación de sistemas autónomos y autorreplicantes.
• Este trabajo proporciona una plataforma fundamental para futuros avances en el desarrollo celular artificial y la biología sintética.