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Materiais Avançados

Cientistas criam fita de DNA totalmente sintética

Redação do Site Inovação Tecnológica - 02/02/2017

Cientistas criam fita de DNA totalmente sintética
Katarzyna Bartold, principal responsável pelo criação de uma versão sintética de uma cadeia de DNA, mostra um modelo ilustrando o resultado do seu trabalho.
[Imagem: IPC PAS/Grzegorz Krzyzewski]

DNA sintético

Cientistas poloneses conseguiram pela primeira vez sintetizar uma espécie de molde para fabricar moléculas de DNA - moléculas totalmente funcionais.

Na matriz de polímero cuidadosamente projetada, eles imprimiram uma sequência única de DNA.

Esse "negativo" permaneceu quimicamente ativo, sendo capaz de ligar-se às nucleobases apropriadas, formando um código genético. Ou seja, a matriz polimérica sintética funciona exatamente como uma sequência de DNA real.

As técnicas usadas, de moldagem molecular e moldagem genética (imprinting), são bem conhecidas e utilizadas há anos em pequenas moléculas, mas até hoje ninguém havia conseguido construir uma cadeia polimérica perfeitamente complementar a uma cadeia individual de DNA porque as moléculas de DNA são muito grandes e complexas.

"Usando a 'impressão' molecular, podemos produzir, digamos, filmes de reconhecimento para sensores químicos, capturar moléculas de apenas um composto químico específico do ambiente - desde que apenas estas moléculas se encaixem nas cavidades moleculares existentes. No entanto, não há rosas sem espinhos. A impressão molecular é perfeita para moléculas químicas menores, mas quanto maior a molécula, mais difícil é imprimi-la com precisão no polímero," explicou o professor Wlodzimierz Kutner.

Genética sintética

A possibilidade de produzir equivalentes poliméricos estáveis de sequências de DNA, de forma simples e a baixo custo, é um passo importante no desenvolvimento da genética sintética, especialmente em termos de aplicações em biotecnologia e medicina molecular.

A equipe reproduziu sequências do código genético conhecido como TATAAA. Esta sequência desempenha um importante papel biológico, participando da decisão sobre a ativação do gene correspondente - a sequência TATAAA é encontrada na maioria das células eucarióticas (aquelas que contêm um núcleo); nos seres humanos, ela está presente em aproximadamente um em cada quatro genes.

A complementaridade das nucleobases nas cadeias de DNA é muito importante para as células. Ela não apenas aumenta a resiliência do registro do código genético (danos em uma fita podem ser reparados com base na outra fita), mas também torna possível transferi-lo do DNA para o RNA no processo conhecido como transcrição - a transcrição é o primeiro passo na síntese das proteínas.

A equipe afirma que, otimizando seu método, espera futuramente poder reproduzir sequências mais longas do código genético em matrizes poliméricas, o que permitirá não só aprender detalhes sobre o processo de transcrição nas células, como também construir sensores químicos para aplicações em nanotecnologia que operem diretamente com cadeias de DNA, além de poderem replicar e arquivar de forma permanente o código genético de diferentes organismos.

Bibliografia:

Artigo: Programmed Transfer of Sequence Information into a Molecularly Imprinted Polymer for Hexakis(2,2'-bithien-5-yl) DNA Analogue Formation toward Single-Nucleotide-Polymorphism Detection
Autores: Katarzyna Bartold, Agnieszka Pietrzyk-Le, Tan-Phat Huynh, Zofia Iskierko, Marta Sosnowska, Krzysztof Noworyta, Wojciech Lisowski, Francesco Sannicolò, Silvia Cauteruccio, Emanuela Licandro, Francis D’Souza, Wlodzimierz Kutner
Revista: ACS Materials and Interfaces
Vol.: Article ASAP
DOI: 10.1021/acsami.6b14340






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