Pubblicato da: italiaintelligente | 12 maggio 2012

XNA: ecco come creare la vita artificiale

Scritto da Francesca Mancuso e pubblicato su Science.
DNA artificiale, ci siamo. La sensazionale scoperta, o a questo punto invenzione, arriva dai laboratori britannici del Medical Research Council, dove un team di ricercatori ha creato l’XNA, l’Acido Xeno-Nucleico. È ancora una volta il Regno Unito la patria delle ricerche sul DNA. Sempre all’MRC nel 1952 Watson e Crick scoprirono la doppia elica.
Già da qualche anno si parla sempre più spesso di vita artificiale e di biologia sintetica. Craig Verner, in quest’ambito, ha fatto da aprista, per aver prima sequenziato in tempi rapidissimi l’intero genoma umano, e poi per aver creato in laboratorio la prima cellula artificiale, trapiantando il genoma del Mycoplasma mycoides in quello del Mycoplasma capricolum.
Ma i genetisti del Medical Research Council, hanno fatto di più. Non si sono “limitati” a creare una copia del DNA comunque fedele all’originale perché formata dalle stesse componenti, ma hanno creato una struttura diversa.
Tra tutte le molecole possibili nel mondo, finora solo due sono state alla base della grande varietà delle forme di vita: il DNA e l’RNA. Ma anche se sono le uniche molecole ad avere questa esclusiva, non sono le uniche potenzialmente in grado di farlo. Ed è su questa strada che si sono spinti Vitor Pinheiro e Phil Holliger del MRC Laboratory of Molecular Biology, sviluppando sei polimeri alternativi chiamati XNA capaci di memorizzare le informazioni genetiche ed evolvere attraverso la selezione naturale. Nessuno di essi si trova in natura.
Pinheiro ha creato il suo XNA modificando un enzima naturale chiamato DNA polimerasi, che copia il DNA. E ‘legge’ un pezzo di DNA, afferra le basi vicine e assembla il filamento corrispondente. Ma Pinheiro è riuscito a far evolvere l’enzima, spingendolo ad optare per una scelta diversa rispetto a quella che porta alla formazione del comune DNA. Il risultato? Enzimi in grado di copiare informazioni tra XNA e DNA con una precisione del 95 per cento.
“Il lavoro di Phil certamente consentirà di confrontare le capacità funzionali di una vasta gamma di acidi nucleici sintetici”, spiega Jack Szostak, biologo di Harvard. “Sono molto interessanti per quanto riguarda l’origine della vita. In linea di principio, diversi polimeri potrebbero assumere il ruolo di RNA e DNA negli organismi viventi. Perché allora la biologia moderna usare solo RNA e DNA?” si chiede lo studioso?
Tra le nuove conclusioni cui sono giunti gli studiosi, interessante è quella di Holliger, secondo cui l’RNA potrebbe aver conquistato la supremazia a causa di fattori casuali, piuttosto che per via di qualche qualità intrinseca.
Ma quali differenze “pratiche” intercorrono tra DNA ed XNA? Gli esperti li hanno definiti “cugini”. Tanto per cominciare, sono estremamente resistenti. Nel mondo naturale, DNA e RNA sono minacciati da molti pericoli, ma la “natura innaturale” dell’XNA lo rende invulnerabile agli enzimi, ai valori di pH estremi e ad altre condizioni difficili per il DNA. Queste proprietà fanno sì, secondo gli esperti, che l’XNA possa adattarsi a diverse applicazioni.
Per decenni, gli scienziati hanno creato filamenti di DNA o RNA chiamati aptameri, progettati per obiettivi specifici. Essi potrebbero agire come sensori che rivelano la presenza di una molecola specifica, o possono fornire farmaci direttamente alle cellule malate.
Ma non solo. Spiega Szostak: “A lungo termine, potrà essere possibile progettare e costruire nuove forme di vita basate su uno o più di questi polimeri genetici non-naturali”.

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