StiintaAnaliza tehnica

Inginerii de la UC San Diego au adaptat ARN polimeraza pentru a citi un alfabet genetic cu opt litere

Publicat
RRedactia ElectricBuzz
Inginerii de la UC San Diego au adaptat ARN polimeraza pentru a citi un alfabet genetic cu opt litere
3 min de citit484 cuvinteRedactia ElectricBuzz

Pe scurt

“Cercetătorii de la UC San Diego au demonstrat că ARN polimeraza poate transcrie cu precizie un alfabet genetic format din opt litere, dublând astfel sistemul natural bazat pe patru litere. Imaginile structurale au relevat că enzima utilizează mecanisme de recunoaștere similare pentru bazele sintetice și cele naturale, un pas esențial către dezvoltarea unor sisteme genetice complexe cu funcții biologice noi.”

Într-o etapă revoluționară pentru biologia sintetică, cercetătorii de la Universitatea din California, San Diego (UC San Diego), au reușit să modifice ARN polimeraza astfel încât să transcrie cu precizie un alfabet genetic de opt litere. Lucrarea, publicată în Nature Communications pe 2 septembrie 2026, demonstrează că mecanismele moleculare ale vieții pot procesa un cod genetic mult mai complex decât sistemul format din patru litere, universal în biologia terestră. Această realizare dublează capacitatea informațională a codului genetic, deschizând calea către organisme și sisteme biologice capabile să sintetizeze compuși și proteine inexistente în natură.

Echipa de cercetare, coordonată de profesorul Dong Wang de la UC San Diego, a utilizat criomicroscopia electronică de înaltă rezoluție pentru a observa enzima provenită din bacteria E. coli în timp ce încorpora două perechi de baze sintetice. Imaginile au arătat că ARN polimeraza recunoaște literele artificiale folosind multe dintre aceleași semnale structurale și biochimice ca în cazul perechilor naturale. Această descoperire este semnificativă deoarece sugerează că mecanismele de recunoaștere ale enzimei sunt mai flexibile și mai generalizabile decât se credea anterior, bazându-se pe un set de motive structurale conservate, nu doar pe cerințele stricte ale legăturilor de hidrogen.

Rezultate complementare, publicate în Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) pe 12 august 2026, au scos și mai mult în evidență versatilitatea acestui sistem inginerizat. Un studiu conex a arătat că ARN polimeraza poate recunoaște perechi de baze sintetice chiar și atunci când acestora le lipsesc legăturile de hidrogen necesare în mod normal pentru stabilizarea perechilor de baze din ADN. În locul acestor legături canonice, enzima facilitează cataliza prin interacțiuni hidrofobe. Acest mecanism permite transcrierea unor litere genetice artificiale care, altfel, ar fi fost instabile structural, extinzând posibilitățile de design pentru nucleotidele sintetice.

Structura prin criomicroscopie electronică a ARN polimerazei transcriind un alfabet genetic cu opt litere
  • Alfabet cu opt litere: Sistemul dublează codul genetic natural de patru litere, prin încorporarea a două perechi de baze sintetice.
  • Recunoaștere structurală: Imaginile prin criomicroscopie electronică arată că ARN polimeraza utilizează mecanisme de recunoaștere similare atât pentru bazele sintetice, cât și pentru cele naturale.
  • Cataliza hidrofobă: Enzima poate transcrie baze sintetice fără legături de hidrogen, bazându-se în schimb pe interacțiuni hidrofobe.
  • Datele publicării: Studiul privind baza structurală a apărut în Nature Communications (2 septembrie 2026), iar cel privind mecanismul, în PNAS (12 august 2026).
  • Coordonator cercetare: Profesorul Dong Wang de la UC San Diego a condus ambele studii.

Această dublă reușită oferă fundamentul structural și mecanic necesar pentru extinderea sistemelor genetice. Demonstrând că ARN polimeraza poate transcrie un alfabet de opt litere, cercetarea elimină un obstacol major în calea creării organismelor cu funcții biologice inedite. Implicațiile sunt vaste, variind de la instrumente de diagnostic avansate și noi clase de terapii până la sisteme biologice complet sintetizate, capabile să producă substanțe noi. Pe măsură ce domeniul avansează, această lucrare reprezintă un punct de referință către un viitor în care codul genetic este limitat doar de imaginație, nu de constrângerile evoluției naturale.

— Raportat de departamentul de știință al ElectricBuzz

SPONSORED
The 5 Best Over-Ear ANC Headphones of 2026, Tested & Ranked
Ghid Cumpărături Recomandat
92/100
Tech si Gadgeturi•12 min de citit

The 5 Best Over-Ear ANC Headphones of 2026, Tested & Ranked

We locked five over-ear ANC picks for 2026 — Sony WH-1000XM6, Bose QuietComfort Ultra 2, Soundcore Space One, Sennheiser Momentum 5, and Apple AirPods Max 2 — then stress-tested them on lab metrics, long-term owner truth, and live street prices.

Articole similare

Articole asemanatoare, ordonate semantic dupa subiect si actualitate.

Un nou rudiment bizar al calmarilor, descoperit în depozite jurasice
Stiinta

Un nou rudiment bizar al calmarilor, descoperit în depozite jurasice

Paleontologii au identificat Wyoteuthis linsterorum, un prădător jurasic neobișnuit de robust care schimbă înțelegerea noastră despre evoluția cefalopodelor marine antice.

Criza de sănătate ignorată: cum afectează uraganele persoanele vârstnice dependente de echipamente medicale
Stiinta

Criza de sănătate ignorată: cum afectează uraganele persoanele vârstnice dependente de echipamente medicale

Cercetări recente scot la iveală consecințele grave pe termen lung asupra sănătății pacienților vârstnici care depind de dispozitive medicale electrice în urma inundațiilor și a fenomenelor meteorologice extreme.

Creierul predictiv: cum validează neuroștiința modernă teoria freudiană
Stiinta

Creierul predictiv: cum validează neuroștiința modernă teoria freudiană

O analiză revoluționară sugerează că creierul uman funcționează ca o „mașină de predicție”, validând concepte psihanalitice propuse de Sigmund Freud în urmă cu peste un secol.

Dezvăluirea misterului: de ce imunoterapia oncologică poate declanșa artrita recurentă
Stiinta

Dezvăluirea misterului: de ce imunoterapia oncologică poate declanșa artrita recurentă

Cercetări recente indică faptul că mecanismul de memorie al sistemului imunitar ar putea fi responsabil pentru artrita dureroasă și recurentă care apare uneori la pacienții supuși imunoterapiei pentru cancer.

Noua galerie galactică NASA dezvăluie haosul cosmosului
Stiinta

Noua galerie galactică NASA dezvăluie haosul cosmosului

O colecție spectaculoasă de 16 imagini cu galaxii îmbină datele de la observatoarele Chandra, Webb și Hubble pentru a scoate la iveală forțele violente și invizibile care guvernează universul.

Progres în domeniul cuantic: cercetătorii ating „limita Fourier” pe suprafețele moleculare
Stiinta

Progres în domeniul cuantic: cercetătorii ating „limita Fourier” pe suprafețele moleculare

Cercetătorii de la Institutul Max Planck au reușit să stabilizeze molecule individuale pe o suprafață, atingând limita teoretică supremă pentru coerența cuantică.

Bariera comunicării: de ce hărțile meteo îmbunătățite nu reușesc să schimbe comportamentul în caz de uragan
Stiinta

Bariera comunicării: de ce hărțile meteo îmbunătățite nu reușesc să schimbe comportamentul în caz de uragan

Cercetări recente de la Florida State University sugerează că, deși graficele de prognoză a uraganelor devin din ce în ce mai precise, acestea nu motivează publicul să adopte măsurile de siguranță necesare.

Depășirea barierelor realității: Cum VR și dispozitivele purtabile transformă îngrijirea pacienților cu Parkinson
Stiinta

Depășirea barierelor realității: Cum VR și dispozitivele purtabile transformă îngrijirea pacienților cu Parkinson

Cercetătorii de la Universitatea Lehigh utilizează realitatea virtuală și senzori purtabili pentru a descifra dificultățile de mers cauzate de Parkinson și pentru a personaliza reabilitarea pacienților.