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mercoledì 25 aprile 2012

XNA: il DNA artificiale evolve in laboratorio


Un nuovo composto sintetico, lo XNA, sarebbe in grado di immagazzinare e copiare informazioni genetiche: lo afferma una nuova ricerca pubblicata dalla rivista Science. E non solo: il composto può anche essere fatto "evolvere" in laboratorio. "È un grande passo in avanti", proclama uno degli autori della ricerca, John Chaput del Biodesign Institute della Arizona State University. 

Gli autori della ricerca sono partiti dai nucleotidi, le unità che compongono una molecola di DNA. Ogni nucleotide è composto da una molecola di acido fosforico, una di desossiribosio (uno zucchero) e una base azotata. Le basi azotate sono quattro: adenina (A), timina, (T), guanina (G) e citosina (C).

Per prima cosa, i ricercatori hanno creato nucleotidi di XNA per sei diversi sistemi genetici rimpiazzando la componente di zucchero del DNA con uno di sei differenti polimeri.

In seguito l'équipe - guidata da Vitor Pinheiro, del Laboratorio di Biologia molecolare del Medical Research Council Laboratory britannico - ha poi fatto evolvere enzimi, detti polimerasi, in grado di produrre XNA dal DNA, e altri capaci di ritrasformare lo XNA in DNA. Questa capacità di copiare e "tradurre" ha permesso 
che le sequenze genetiche fossero copiate e tramandate alle "generazioni" successive, creando una vera ereditarietà artificiale.

Infine gli studiosi hanno scoperto che l'HNA, uno dei sei polimeri di XNA, era in grado di rispondere in provetta alla pressione selettiva. Vale a dire che, posto sotto stress, l'HNA si è evoluto in forme differenti. 

"Oltre all'ereditarietà, tipi specifici di XNA hanno la potenzialità di subire un'evoluzione darwiniana", sostiene la ricerca. "Quindi l'ereditarietà e l'evoluzione, due elementi fondamentali della vita, non sono limitati al DNA". 

Tutte le attività dello XNA sono "completamente controllate dagli autori dell'esperimento", commenta Chaput. "È al 100% innaturale". Ciò significa, prosegue lo studioso, che "gli scienziati possono usare lo XNA per indagare su questioni fondamentali della biologia", come le origini della vita. 

Ad esempio, "è possibile che la vita non sia cominciata con il DNA e le proteine, così come appare oggi, ma che sia nata da qualcosa di molto più semplice". 

Uno scienziato, almeno in teoria, potrebbe guidare l'evoluzione dello XNA per scoprire alcune funzioni che potrebbero essere state importanti per le più antiche forme di vita.



Il DNA artificiale evolve in laboratorio 23 aprile 2012

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