NASA finanzia la creazione di Hachimoji, DNA di 8 lettere per la ricerca di Vita Aliena

La vita come la conosciamo si basa su un DNA con 4 blocchi elementari (o lettere): adenina (A), timina (T), guanina (G), citosina (C). Tuttavia, ora un gruppo di ricercatori americani ha aggiunto quattro basi nucleotidiche creando un Super DNA di 8 lettere. I risultati sono stati pubblicati su Science.

La ricerca, finanziata dalla NASA e diretta dalla Fondazione per l’Applied Molecular Evolution negli Stati Uniti, ha creato questo DNA artificiale (chiamato “hachimoji“, con la parola giapponese “otto lettere”) per espandere la ricetta genetica della natura e studiare come questa proteina memorizza le informazioni.

“Analizzando attentamente i ruoli di forma, dimensione e struttura del DNA hachimoji, questo lavoro espande la nostra comprensione dei tipi di molecole che potrebbero immagazzinare informazioni nella vita extraterrestre in mondi strani”, dice il chimico Steven Benner, che l’anno scorso era già riuscito ad aggiungere 2 nuove lettere al DNA e farlo funzionare all’interno di un organismo vivente.

Forza i limiti della biologia.

Gli scienziati conoscono già la stabilità e la funzionalità del DNA “naturale” in una serie di condizioni ambientali e stanno lentamente separando possibili scenari che descrivono la loro evoluzione da semplici materiali organici a chimica vivente.

Tuttavia, per avere un’idea di come un sistema genetico potrebbe evolversi, è necessario testare i limiti della sua chimica sottostante. Il DNA di Hachimoji lo consente. I nuovi codici (chiamati P, B, Z e S) si basano sullo stesso tipo di molecole azotate di quelle esistenti, classificate come purine e pirimidine; e allo stesso modo, si legano con legami di idrogeno per formare le proprie coppie di basi: S con B e P con Z.

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Tuttavia, a differenza dei blocchi naturali, queste nuove “lettere” introducono dozzine di nuovi parametri chimici alla struttura a doppia elica che possono influenzare il modo in cui si chiudono e ruotano. Concependo modelli che predicono la stabilità della molecola e poi osservano le strutture effettive costituite da questo DNA artificiale, i ricercatori sono meglio equipaggiati.

I ricercatori hanno costruito centinaia di eliche di hachimoji composte da diverse configurazioni di basi naturali e sintetiche e poi le hanno sottoposte a una serie di condizioni per vedere come sono state mantenute. Scoprirono che, mentre c’erano alcune piccole differenze nel comportamento delle nuove lettere, non c’era motivo di credere che il DNA di hachimoji non funzionasse bene come un modello di informazioni che potesse mutare ed evolvere.

Vita fuori e applicazioni qui.

Il team non solo ha dimostrato che le sue lettere sintetiche potevano contribuire a nuovi codici senza disintegrarsi rapidamente, ma che le sequenze erano anche tradotte in versioni di RNA sintetico.

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D’altra parte, un nuovo formato di DNA come questo è un passo verso la determinazione di come sarebbe e come potrebbe non essere la chimica vivente ovunque nell’Universo.

“Il rilevamento della vita è un obiettivo sempre più importante delle missioni planetarie della NASA e questo nuovo lavoro ci aiuterà a sviluppare strumenti ed esperimenti efficaci che amplieranno la portata di ciò che cerchiamo”, afferma il direttore ad interim della NASA, Divisione di scienze planetarie della NASA, Lori Glaze.

D’altra parte, la progettazione di nuove basi che possono operare insieme al nostro DNA ha anche più applicazioni terrene, non solo come un modo per riprogrammare la vita con una diversa base di codice, ma nel nostro sforzo di costruire nuovi tipi di nanostrutture.