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
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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