La possibile “estensione” del DNA
E’ risaputo che la vita sulla Terra di tutte le specie viventi è codificata diversamente da due sole coppie di “basi” proteiche (Guanina accoppiata con Citosina e Adenina accoppiata con Timina) e formano lunghe sequenze di DNA che codificano il nostro patrimonio genetico. Alcuni scienziati dell’Istituto di ricerca della California TSRI, guidati dal Prof. Floyd E. Romesberg, hanno condotto degli studi basati su una possibile estensione dell’”alfabeto” genetico del DNA cioè delle insieme di lettere che compongono le istruzioni genetiche della nostra vita e ciò potrebbe portare a nuove importanti applicazioni sia nel campo medico che in quello della nanotecnologia. Il Prof. Romesberg e i suoi collaboratori hanno lavorato a tale progetto, a partire dal 1990, cercando di appaiare diverse molecole che potessero servire come nuove funzionali basi azotate del DNA e certamente tale sfida scientifica non è stata semplice anche perché ogni nuova coppia di basi azotate non naturali dovevano legarsi con un’affinità comparabile a quella degli accoppiamenti naturali dei nucleosidi A-T e G-C. Con una serie di esperimenti si è potuto osservare che le nuove basi azotate si allineavano lungo la doppia elica con una forma di chiusura a “zipper” su un determinato tratto del DNA e anche annotare il loro comportamento durante la replicazione e la trascrizione del DNA nel RNA. Da qui in uno studio pubblicato nel 2008 tali ricercatori identificarono dei set di molecole nucleosidiche che potevano attraversare la doppia elica del DNA allo stesso modo delle coppie di basi azotate naturali e questa grande molecola genetica contenente coppie di basi azotate “non naturali”può essere replicata anche essa in presenza di adatti enzimi come l’RNA polimerasi. Tale studio scientifico è stato provato e condotto con un semplice test tube in vitro incorporando le nuove basi azotate, che chiamarono X e Y (d5SIC e dNamS) all’interno del DNA di una colonia di batteri Escherichia Coli, che quindi sono diventati i primi organismi viventi nella storia della Terra ad avere un DNA artificiale con componenti proteiche non naturali. Il passo successivo fu quella di far replicare questo DNA plasmidico semisintetico da parte di tale batterio e si vide che tale DNA veniva replicato con una ragionevole accuratezza e rapidità. Al momento ciò non significa nulla di concreto dato che questi due nuovi componenti molecolari di basi azotate non codificano nuove proteine non avendo un particolare “transporter” o trasportatore di basi ma potrebbe essere il principio per poter codificare nuove proteine fatte da amminoacidi non naturali portando a nuove applicazioni terapeutiche e diagnostiche. Altre applicazioni sono ancora possibili …
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