Em resumo: Depois que um cientista adicionou bases nucleotídicas X e Y ao alfabeto genético natural da bactéria E.coli, o DNA gerou novas proteínas. Esta é a primeira vez que um organismo produziu proteínas usando qualquer outra coisa além das bases G, C, A e T naturais.
Vida nova, semi-sintética
No núcleo de toda a vida na Terra está a molécula de ácido desoxirribonucleico (DNA). A partir das diferentes combinações de bases nucleotídicas do DNA, adenina (A), citosina (C), guanina (G) e timina (T), vêm as várias expressões genéticas de um ser vivo. Mas e se você pudesse adicionar mais letras a este alfabeto genético?
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Em 2014, o biólogo químico Floyd Romesberg fez exatamente isso. Ele e sua equipe no Scripps Research Institute em La Jolla, Califórnia, expandiram o alfabeto genético natural para incluir um X e um Y em uma cepa de bactéria E.coli. Agora, eles levaram esse trabalho um passo adiante através de um estudo recentemente publicado na revista Nature.
Neste novo estudo, Romesberg e seus colegas demonstram como sua estirpe parcialmente sintética de E. coli pode processar instruções de suas bases de nucleotídeos X e Y adicionais para expressar novas proteínas.
“Esta é a primeira vez que uma célula traduz uma proteína usando algo além de G, C, A ou T”, disse Romesberg à Reuters. “É a primeira mudança já feita na vida”.
Criando “Vida Artificial”?
Felizmente, Romesberg e sua equipe não têm intenção de usar suas pesquisas para provocar algum tipo de explosão de formas de vida novas e híbridas. Como Romesberg disse à Reuters, suas bases de nucleótidos X e Y não podem se unir às bases naturais do DNA, nem esses organismos semi-sintéticos (SSOs) podem sobreviver fora de uma configuração de laboratório. “Eles não podem escapar”, disse Romesberg. “Não existe um cenário de Jurassic Park”.
Ainda assim, como o professor associado da Universidade de Waterloo, Brian Ingalls, disse a Futurism, devemos ser cautelosos ao lidar com a manipulação da vida.
“Com base no nosso conhecimento de como a vida funciona (no nível molecular e acima), não vale a pena tentar uma distinção entre” natural “e” artificial “”, disse ele. “Podemos, no entanto, distinguir” novo “de” antigo “, e aí devemos nos preocupar com o potencial de novos organismos para perturbar os ecossistemas existentes”.
Como observou a Ingalls, o estudo de Romesberg foi concebido de forma a evitar tais distúrbios. “Novos organismos cujos mecanismos moleculares são suficientemente diferentes da bioquímica (conhecida) são muito menos propensos a interagir de maneiras imprevisíveis com organismos existentes”, disse ele.
Assim, os organismos semi-sintéticos de Romesberg dificilmente prejudicam a vida existente na Terra, mas poderiam impactar o desenvolvimento da inteligência artificial orgânica (IA), por exemplo, robôs com órgãos parcialmente biológicos?
“O que temos agora é um SSO que armazena e recupera informações aumentadas. O que se faz com o aumento da informação é a questão”, disse Romesberg a Futurism. “Se alguém pode desenvolver uma AI genética, então acho que o SSO poderia ser usado para casa. O aumento da informação e os tipos de possíveis proteínas disponíveis podem ser úteis “.
Nossos Corpos e Nosso Mundo
Além das visões de robôs semi-orgânicos ou de Parques jurássicos da vida real são muitas das aplicações muito mais realistas para os organismos semi-sintéticos de Romesberg. Como observou a Ingalls, eles poderiam nos ajudar a resolver muitos dos maiores problemas da humanidade em saúde, agricultura, manufatura e uma variedade de outras arenas.
A aplicação mais imediata para o trabalho de Romesberg é o desenvolvimento de novos tratamentos medicamentosos baseados em proteínas. Como ele disse à Reuters, muitas das proteínas que são atraentes para tratamentos de drogas são rapidamente lavadas pelo corpo por nossos rins. O seu DNA semi-sintético pode ser usado para criar proteínas com moléculas de gordura que evitarão essa remoção rápida.
Além de nossos corpos, esses organismos semi-sintéticos poderiam ser usados para melhorar a saúde do nosso meio ambiente.
“Nosso interesse a longo prazo não é obter bactérias e outras células para produzir proteínas para nós, mas sim para ver se podemos fazer com que as células usem [as proteínas] para obter novas funções ou atributos”, disse Romesberg a Futurism. “Por exemplo, podemos dar proteínas de bactérias que lhes permitam quebrar certos hidrocarbonetos que possamos usar para limpar derramamentos de óleo?”
De um modo geral, os pesquisadores poderiam programar essas proteínas para dar às células algumas vantagens novas sob certas condições, disse Romesberg. Desta forma, eles poderiam estimular a evolução para encontrar novas soluções para se adaptarem a circunstâncias externas.
A equipe da Romesberg planeja continuar empurrando suas pesquisas para organismos semi-sintéticos para novos níveis. Eles esperam expandir o alfabeto genético das células de organismos mais complexos do que E. coli, como leveduras ou seres humanos, e eles também estão começando a considerar fazer o mesmo por um organismo intacto, como os vermes de C. elegans, ele disse a Futurism.
Referências: Reuters, Nature. Fonte: Futurism
Crédito da imagem destaque:Warner Brothers
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