O DNA e seu primo RNA armazenam informações genéticas e possibilitam a vida como a conhecemos - mas e se milhões de produtos químicos menos conhecidos pudessem fazer exatamente a mesma coisa?
Um novo estudo sugere que mais de 1 milhão de produtos químicos idênticos poderiam codificar informações biológicas da mesma maneira que o DNA. O novo estudo, publicado em 9 de setembro no Journal of Chemical Information and Modeling, pode apontar o caminho para novos alvos para medicamentos, explicar como a vida evoluiu pela primeira vez na Terra e até nos ajudar a procurar formas de vida fora do nosso planeta, afirmam os autores. escrevi.
"É realmente empolgante considerar o potencial de sistemas genéticos alternativos ... que estes possam ter surgido e evoluído em diferentes ambientes, talvez até em outros planetas ou luas dentro do nosso sistema solar", co-autor Jay Goodwin, químico da Universidade Emory. , disse em um comunicado.
Tanto o DNA quanto o RNA, os dois tipos conhecidos de ácidos nucleicos, contêm bits químicos chamados nucleotídeos, que se ligam em uma ordem específica e retransmitem dados diferentes, dependendo de sua sequência, semelhantes às letras individuais de uma frase escrita. Algumas moléculas naturais e artificiais imitam a estrutura básica do DNA, mas, até agora, ninguém havia tentado contar quantas dessas aparências poderiam existir, escreveram os autores.
"Existem dois tipos de ácidos nucléicos na biologia", disse o co-autor Jim Cleaves, químico do Instituto de Tecnologia de Tóquio. "Queríamos saber se há mais um a ser encontrado ou até um milhão a mais".
"A resposta é que parece haver muito, muito mais do que o esperado", disse Cleaves.
Os autores criaram um programa de computador para gerar fórmulas químicas para moléculas do tipo ácido nucleico. No DNA, os nucleotídeos se unem em pares distintos e se agrupam em uma linha, de modo que os cientistas se certificaram de que suas moléculas geradas pudessem se formar da mesma maneira. No final, o programa reuniu mais de 1.160.000 moléculas diferentes que atendiam a esses critérios básicos.
"Ficamos surpresos com o resultado desse cálculo", disse o co-autor Markus Meringer, químico do Centro Aeroespacial Alemão de Colônia, em comunicado. "Seria muito difícil estimar, a priori, que existem mais de um milhão de ácidos nucléicos como andaimes. Agora sabemos, e podemos começar a testar alguns deles em laboratório".
A multidão de parecidos pode esclarecer a história de como surgiu a vida na Terra, antes que o DNA e o RNA dominassem o mundo da biologia. Teoricamente, a evolução pode ter realizado "testes" com algumas dessas outras moléculas antes de se estabelecer nos ácidos nucléicos como os melhores transportadores de dados genéticos, sugeriram os autores.
Os parecidos também podem alimentar futuros avanços médicos, acrescentaram. Drogas que lembram nucleotídeos já são usadas para minar vírus perigosos e células cancerígenas malignas no corpo humano, de acordo com o comunicado. Com uma biblioteca de moléculas estruturalmente semelhantes à mão, os desenvolvedores de medicamentos poderiam adotar o DNA parecido como uma arma importante na luta contra a doença.
"É absolutamente fascinante pensar que, ao usar técnicas computacionais modernas, podemos tropeçar em novos medicamentos ao procurar moléculas alternativas ao DNA e ao RNA que possam armazenar informações hereditárias", disse o co-autor Pieter Burger, bioquímico da Universidade Emory.
