Biología sintética: ¿sería posible construir un organismo vivo con ácidos nucleicos xeno (XNA)? ¿Y cuáles serían las consecuencias de eso?

Como su pregunta incluye palabras “posible” y “construir”, yo diría que sí. A pesar de que los ácidos nucleicos naturales, el ADN y el ARN son los más optimizados, no es imposible crear vida basada en XNA.

El problema será que debes introducir el sistema donde, en lugar de crear y usar azúcares de ribosa y desoxirribosa, se usan azúcares que construyen XNA (hexosa, arabinosa, etc.). Todo el sistema de vida actual tiene su propia forma de producir azúcares para el ARN y el ADN, incorporándolos en NTP, y luego en ARN completo o ADN. Eso primero La biosíntesis de azúcar a NTP.

Entonces, es posible que desee considerar construir las enzimas para replicarlas, transcribirlas, cortarlas, unirlas e incluso desnaturalizarlas. Bajo condiciones in vitro , la enzima para replicar y transferirlas entre sí ya está aquí (Pinheiro y Holliger, 2012). Pero bajo en vivo , las cosas serán diferentes.

A continuación, también desea averiguar cómo transferir de XNA a proteína. Esto podría hacerse alterando el ribosoma o creando el ribosoma específico de XNA. Luego tienes que construir la versión XNA de mRNA, tRNA y rRNA. Un pensamiento: ¡es complejo!

Aún así, es posible, pero tal vez se haga en el futuro. En la última Conferencia Internacional de Xenobiología 2 (XB2), hay un grupo de científicos que quieren probar el XNA en la célula viva. Pero creo que el alcance aún se reduce a aptamers, episomes o XNAzymes.

Al menos eso es todo lo que sé.

Enorme pregunta.
Creo que el ADN y el ARN son los polímeros más operativos seleccionados por la vida, luego, otras formas de vida con XNA, diseñadas por humanos, fueron menos operativas.

Le sugiero que lea las respuestas a estas preguntas: ¿Por qué la vida usa un sistema cuaternario (A, T, G, C) para codificar información en lugar de un sistema binario?

Muestra que el ácido nucleico que la vida ha seleccionado es el producto de la optimización de muchos parámetros.

Como dije anteriormente, estoy de acuerdo con que la naturaleza probablemente tenga el proceso más optimizado posible. Sin embargo, este tipo de investigación representaría una forma de producir OGM seguros que no podrían propagarse a su entorno. Este equipo está trabajando en esta problemática, debería echar un vistazo a su trabajo http://www.issb.genopole.fr/Rese

Estoy de acuerdo con Franck en que el sistema actual utilizado por la vida es la optimización de muchos parámetros. No creo que eso signifique que la vida tenga acceso a todas las variables. Una vez que la pelota comenzó a rodar, se cerraron muchas cosas, incluidos los sistemas de replicación con otras maquillajes químicos. También es posible que algunas “bolas” nunca lleguen a rodar naturalmente y, al final, podrían ser mejores sistemas. En cualquier caso, el movimiento para crear organismos vivos que no usan ADN ya que es el modo de almacenamiento de información están en marcha. Es un problema muy complejo pero muy emocionante.