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Xna, il dna artificiale per una vita alternativa
Il dna e l’rna non sono le uniche molecole biologiche in grado di duplicarsi ed evolversi. I biologi sono sempre più bravi nel creare polimeri genetici sintetici. Gli ultimi arrivati sono gli Xnas. Che permetteranno di modificare e ridistribuire dati evolutivi e ereditari
20 aprile 2012 di Martina Saporiti
La biologia che conosciamo, quella su cui si basa la vita sulla Terra, ha un alfabeto ben definito. Ci sono le lettere (detti nucleotidi) che formano le parole (cioè i geni) racchiuse nel vocabolario (il genoma), ovvero le lunghe stringhe del dna e dell' rna. Queste, per quanto ne sappiamo, sono le due uniche molecole biologiche capaci di immagazzinare informazioni e trasmetterle attraverso un processo di duplicazione. Non è detto, però, che siano state le protagoniste della vita primordiale, né che non sia possibile sintetizzarne di altro tipo. Lo dimostra Vitor Pinheiro del Medical Research Council di Cambridge, in Gran Bretagna, che in uno studio su Science spiega come assemblare nuovi acidi nucleici: gli xna (xeno-nucleic acids) con le stesse caratteristiche e funzionalità di dna e rna.
Gli xna sono varianti della ricetta molecolare originale: hanno uno scheletro costituito dalle stesse basi azotate (adenina, guanina, citosina e timina) e dai cosiddetti gruppi fosfato, ma non usano gli stessi zuccheri. Al posto del deossiribosio del dna e del ribosio dell’rna, infatti, possono incorporare uno di 6 zuccheri differenti. E nonostante questo cambiamento, riescono lo stesso a immagazzinare informazioni e a trasmetterle. In più, uno dei 6 xna, quello con lo zucchero anidroxilitolo, chiamato hna, è capace di evolversi in laboratorio.
Il lavoro dell’équipe di Pinheiro rientra in un filone di ricerca che tenta sia di individuare forme di vita alternative a quelle terrestri ( esobiologia) sia di risalire alle prime molecole biologiche con capacità informative apparse sulla Terra. Una delle ipotesi più accreditate a riguardo vede protagonista il tna, un acido nucleico con zucchero treosio, anche se secondo alcuni è una molecola troppo complessa per poter essere considerata l’ antenata dei moderni dna e rna. Lo stesso discorso vale per gli xna, che tuttavia possiedono alcune caratteristiche che li rendono un preziosi per i ricercatori interessati a esplorare le potenzialità, in campo medico, industriale e biotecnologico, dei polimeri genetici sintetici.
Quali caratteristiche? Innanzi tutto la capacità di replicarsi. Attraverso un apparato enzimatico creato ad hoc dai ricercatori in laboratorio, la sequenza di lettere degli xna viene copiata in una sequenza complementare di dna che, a sua volta, servirà da stampo per assemblare un nuovo filamento di xna uguale a quello di partenza. Il processo è piuttosto efficiente e per alcuni tipi di xna arriva addirittura al 99,6% di accuratezza. Il fatto che questi acidi nucleici sintetici riescano a duplicarsi è di fondamentale importanza: solo in questo modo, infatti, l’ informazione può passare di generazione in generazione.
Ma dove c’è ereditarietà c’è evoluzione, e gli xna non fanno eccezione.
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