El ADN y su primo ARN almacenan información genética y permiten la vida tal como la conocemos, pero ¿qué pasaría si millones de productos químicos menos conocidos pudieran hacer exactamente lo mismo?
Un nuevo estudio sugiere que más de 1 millón de productos químicos similares podrían codificar la información biológica de la misma manera que lo hace el ADN. El nuevo estudio, publicado el 9 de septiembre en el Journal of Chemical Information and Modeling, podría señalar el camino hacia nuevos objetivos para las drogas farmacéuticas, explicar cómo evolucionó la vida en la Tierra e incluso ayudarnos a buscar formas de vida más allá de nuestro planeta, según los autores. escribió
"Es realmente emocionante considerar el potencial de sistemas genéticos alternativos ... que posiblemente podrían haber surgido y evolucionado en diferentes entornos, tal vez incluso en otros planetas o lunas dentro de nuestro sistema solar", coautor Jay Goodwin, químico de la Universidad de Emory. , dijo en un comunicado.
Tanto el ADN como el ARN, los dos tipos conocidos de ácidos nucleicos, contienen bits químicos llamados nucleótidos, que se unen en un orden particular y transmiten datos diferentes, dependiendo de su secuencia, similares a letras individuales dentro de una oración escrita. Algunas moléculas naturales y artificiales imitan la estructura básica del ADN, pero hasta ahora, nadie había intentado contar cuántos de estos parecidos podrían existir, escribieron los autores.
"Hay dos tipos de ácidos nucleicos en biología", dijo el coautor Jim Cleaves, químico del Instituto de Tecnología de Tokio, en el comunicado. "Queríamos saber si hay uno más para encontrar o incluso un millón más".
"La respuesta es que parece haber muchos, muchos más de lo esperado", dijo Cleaves.
Los autores diseñaron un programa de computadora para generar fórmulas químicas para moléculas similares a los ácidos nucleicos. En el ADN, los nucleótidos se juntan en distintos pares y se ensamblan en una línea, por lo que los científicos se aseguraron de que sus moléculas generadas pudieran formarse de la misma manera. Al final, su programa reunió más de 1,160,000 moléculas diferentes que cumplieron con estos criterios básicos.
"Nos sorprendió el resultado de este cálculo", dijo el coautor Markus Meringer, químico del Centro Aeroespacial Alemán en Colonia, en el comunicado. "Sería muy difícil estimar a priori que hay más de un millón de andamios similares a los ácidos nucleicos. Ahora lo sabemos, y podemos comenzar a analizar algunas de estas en el laboratorio".
La multitud de similitudes puede aclarar la historia de cómo surgió la vida en la Tierra, antes de que el ADN y el ARN dominaran el mundo de la biología. Teóricamente, la evolución pudo haber realizado "pruebas" con algunas de estas otras moléculas antes de establecerse en los ácidos nucleicos como los mejores transportadores de datos genéticos, sugirieron los autores.
Los parecidos también pueden impulsar futuros avances médicos, agregaron. Según el comunicado, los medicamentos que se parecen a los nucleótidos ya se usan para socavar virus peligrosos y células cancerosas malignas en el cuerpo humano. Con una biblioteca de moléculas estructuralmente similares a la mano, los desarrolladores de medicamentos podrían adoptar el ADN similar como un arma importante en la lucha contra la enfermedad.
"Es absolutamente fascinante pensar que al utilizar técnicas computacionales modernas podríamos encontrar nuevos medicamentos al buscar moléculas alternativas al ADN y al ARN que puedan almacenar información hereditaria", dijo el coautor Pieter Burger, bioquímico de la Universidad de Emory.
