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Cientistas criam organismo alienígena em laboratório


Cientistas tiveram sucesso criando o primeiro organismo com DNA "Alien." 

organismo alien Cientistas criam organismo alienígena em laboratório

 Criado a partir de uma bactéria E. coli, o micro-organismo é potencialmente um primeiro passo rumo a um futuro em que as formas de vida microbiana podem ser criadas para possuir propriedades medicinais ou industriais importantes.




Os cientistas desenvolveram uma bactéria cujo material genético inclui um par adicional de DNA "letras", ou bases, não encontrado na natureza; células da bactéria pode replicar os não naturais de bases de DNA mais ou menos normal, enquanto os blocos de construção moleculares são fornecidos. As células de bactéria única pode replicar as bases de ADN não naturais mais ou menos normal, enquanto os blocos de construção moleculares são fornecidos.  
"A vida na Terra em toda sua diversidade é codificada por apenas dois pares de bases de DNA, AT e CG, eo que fizemos é um organismo que contém de forma estável os dois mais um terceiro par, não natural de bases", disse TSRI Professor Associado Floyd E. Romesberg, que liderou a equipe de pesquisa. "Isso mostra que outras soluções para o armazenamento de informações é possível e, é claro, nos leva mais perto de uma biologia-DNA expandida que terá muitas aplicações interessantes -. De novos medicamentos para novos tipos de nanotecnologia"
Romesberg e seu laboratório tem trabalhado desde o final da década de 1990 para encontrar pares de moléculas que poderiam servir como novas bases de DNA funcionais - e, em princípio, pode codificar para proteínas e organismos que nunca existiram antes.
A tarefa não foi simples. Qualquer novo par de bases de ADN funcional que tem de se ligar com uma afinidade comparável à do nucleósido de pares de bases adenina-timina natural e citosina-guanina. Essas novas bases também teria que se alinham de forma estável ao longo das bases naturais em um trecho zipper-como de DNA. Eles seriam obrigados a descompactar e re-zip suavemente quando trabalhado por enzimas naturais polimerase durante a replicação do DNA e transcrição do RNA . E de alguma forma esses intrusos nucleosídeos teria que evitar ser atacado e removidos por mecanismos de reparo do DNA naturais.   
Apesar destes desafios, até 2008 Romesberg e seus colegas tinham dado um grande passo em direção a esse objetivo; em um estudo publicado naquele ano, eles identificaram grupos de moléculas de nucleosídeos que pode ligar-se através de uma dupla fita de DNA quase tão confortavelmente como pares de bases naturais e mostrou que o DNA contendo estes pares de bases artificiais podem replicar na presença das enzimas certas. Em um estudo que saiu no ano seguinte, os pesquisadores foram capazes de encontrar enzimas que transcrever este DNA semi-sintético em RNA.
Mas este trabalho foi conduzido no meio simplificado de um tubo de ensaio. "Estes pares de bases não naturais têm trabalhado muito bem in vitro, mas o grande desafio tem sido o de levá-los a trabalhar no ambiente muito mais complexo de uma célula viva", disse Denis A. Malyshev, membro do laboratório Romesberg que foi o principal autor de o novo relatório.
No novo estudo, a equipe sintetizou um trecho de DNA circular conhecido como um plasmídeo e inserido em células da bactéria comum E. coli. O DNA plasmídeo continha pares de bases naturais de AT e CG junto com o par de bases antinatural melhor desempenho do laboratório Romesberg tinha descoberto, duas moléculas conhecidas como d5SICS e DNAM. O objetivo era fazer com que as células de E. coli para replicar esse DNA semi-sintético o mais normalmente possível.
O maior obstáculo pode ser reconfortante para aqueles que temem a liberação descontrolada de uma nova forma de vida: os blocos de construção moleculares para d5SICS e DNAM não são naturalmente nas células. Assim, para obter as E. coli para replicar o ADN contendo estas bases não naturais, os investigadores tiveram a fornecer os blocos de construção moleculares artificialmente, adicionando-as à solução de fluido para fora da célula. Então, para obter os blocos de construção, conhecida como trifosfatos de nucleósidos, para dentro das células, eles tiveram que encontrar moléculas transportadoras especiais trifosfato que fazer o trabalho.
Os pesquisadores foram capazes de, eventualmente, encontrar um transportador trifosfato, feita por uma espécie de microalgas, que era bom o suficiente para importar os trifosfatos não naturais. "Isso foi um grande avanço para nós - uma descoberta que permite", disse Malyshev.
Embora a conclusão do projeto levou mais um ano, não houve obstáculos que surgiram grande novamente. A equipe descobriu, um pouco para sua surpresa, que o plasmídeo semi-sintético replicado com velocidade razoável e precisão, não prejudicou grandemente o crescimento das células de E. coli, e não mostrou nenhum sinal de perder os seus pares de bases não-naturais para os mecanismos de reparo do DNA.
"Quando paramos o fluxo dos blocos de construção trifosfato não naturais para dentro das células, a substituição de d5SICS-DNAM com pares de bases naturais foi muito bem correlacionado com a própria replicação celular - não parecem ser outros fatores de extirpar a base antinatural pares do DNA ", disse Malyshev. "Uma coisa importante a se notar é que estes dois avanços também fornecem controle sobre o sistema. Nossas novas bases só pode entrar na célula, se ligar a proteína 'base transportador. Sem esse transportador ou quando novas bases não são fornecidos, o célula irá reverter para A, T, G, C, e as d5SICS e DNAM desaparecerá do genoma. "
O próximo passo será demonstrar a transcrição na célula do novo, expandiu-alfabeto DNA para o RNA, que alimenta a máquina de tomada de proteína das células. "Em princípio, poderíamos codificar novas proteínas produzidas a partir de novos aminoácidos não-naturais - o que nos daria mais poder do que nunca para adequar as terapias protéicas e de diagnósticos e reagentes de laboratório para ter funções desejadas", disse Romesberg. "Outras aplicações, como os nanomateriais, também são possíveis."
Outros contribuintes para o papel, "Um organismo semi-sintético com um alfabeto genético expandido," foram Kirandeep Dhami, Thomas Lavergne e Tingjian Chen de TSRI e Nan Dai, Jeremy M. Foster e Ivan R. Corrêa Jr. deNew England Biolabs , Inc. 
O relatório sobre a realização aparece 7 de maio de 2014, em uma publicação on-line antes da revista Nature .
The Daily Galaxy via Scripps Research Institute . "Organismo semi-sintético: Cientistas criam primeiro organismo que transmite letras adicionadas no DNA" alfabeto "viver". ScienceDaily. ScienceDaily, 7 de maio de 2014. 
Fontes originais da article: http://www.extremetech.com/extreme/182119-first-living-thing-with-alien-dna-created-in-the-lab-we-are-now-officially-playing-god

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