Ecco Hachimoji, il DNA sintetico a otto lettere

In tutte le creature viventi di questo mondo, l’informazione genetica è racchiusa nel dna, una macromolecola costituta da unità chiamate nucleotidi, composte a loro volta da basi azotate. Queste ultime, possono essere solamente di 4 tipi: A, C, G e T, ovvero adenina, citosina, guanina e timina, ed è proprio per queste quattro lettere che si dice “alfabeto genetico”. Ma se ne aggiungessimo delle altre, cosa succederebbe? A provarci è stato un team di ricercatori internazionali che nel loro nuovo studio pubblicato sulle pagine di Science sono riusciti ad aggiungerne artificialmente ben altre 4, ampliando così l’alfabeto genetico da 4 a 8 lettere complessive. Come spiegano i ricercatori, questa nuova forma di dna sintetico, chiamato Hachimoji, da hachi-otto e moji-lettere, si è dimostrato in grado di raddoppiare le sue capacità di immagazzinare informazioni in modo stabile.

Dna, archivio di informazioni

Ricordiamo che uno dei dibattiti più accesi nel mondo della biologia è proprio quello di riuscire ad ampliare le capacità del dna di memorizzare le informazioni genetiche. A riuscirci, per la prima volta, sono stati gli scienziati della Scripps Research Institute in California, che nel loro studio pubblicato nel 2017 su Pnas, avevano raccontato di aver creato, a partire da batteri di Escherichia coli, organismi “semi-sintetici”, provvisti di un codice genetico a sei lettere (oltre a G, T, C, A c’erano anche le basi Y e X). Ciò, come vi avevamo raccontato, ha permesso di ampliare la quantità di informazioni memorizzate nel dna, spianando di fatto la strada verso la creazione di organismi unicellulari con caratteristiche mai viste finora.

“Avendo la possibilità di memorizzare più informazioni, gli organismi semi-sintetici costituiscono una piattaforma sulla base della quale sarà possibile creare forme di vita con caratteristiche del tutto innaturali, che non si trovano altrove”,  avevano raccontato i ricercatori.

Le otto lettere di Hachimoji

In questo nuovo studio, il team di ricercatori, guidata da Shuichi Hoshika, è riuscito a battere questo record, espandendo il dna da 6 a 8 lettere. Questa volta, oltre a G, A, C, T, ci sono anche Z, P, S, B. Mediante complesse analisi di laboratorio, i ricercatori hanno dimostrato che Hachimoji potrebbe effettivamente funzionare: oltre ad aver osservato il naturale comportamento di riconoscimento molecolare del dna standard (ovvero che le nuove basi non venivano riconosciute come aliene dalle altre molecole), confermando quindi la capacità di funzionare come un sistema informativo, avrebbe anche i requisiti per sostenere la vita.

Infine, utilizzando una polimerasi rna T7 rna ingegnerizzata, ovvero un enzima che è in grado di trascrivere solo dna proveniente dal fago T7, un virus che infetta Escherichia coli, gli autori sono stati in grado di dimostrare la capacità di Hachimoji di essere trascritto nell’rna. Secondo lo studio, quindi, la nuova forma di dna appena messa a punto potrebbe essere un importante passo in avanti per le future applicazioni biologiche sintetiche e lo sviluppo di nuovi farmaci.

Via: Wired.it

Credit immagine: Millie Georgiadis, Indiana University School of Medicine