Cientistas fazem duas cópias do código genético correr em paralelo

Mexer no código genético costuma ser trabalho de pedreiro molecular: mexe-se num tijolo, treme o prédio todo. O código que liga triplos de bases de ADN a aminoácidos é praticamente o mesmo em todos os seres vivos, provavelmente herdado do último ancestral comum de tudo o que anda por aqui. Mudar isto implica reescrever genes, transfer RNAs e enzimas, e cada passo errado dá proteínas estragadas.

Um grupo liderado por George Church decidiu contornar o muro em vez de o furar. Em vez de substituir o código genético de um organismo, criou um sistema em que dois códigos diferentes podem funcionar em paralelo. Por agora só em ambiente in vitro, fora de células reais, mas com implicações óbvias para biologia sintética, desde proteínas artificiais a micro-organismos mais resistentes a vírus.

Para perceber o truque convém recuar ao manual de Biologia. O ADN é copiado para uma molécula intermédia, o RNA mensageiro, que é lido pelo ribossoma. Cada trio de letras desse RNA corresponde a um aminoácido. A ponte entre letras e aminoácidos são os transfer RNAs (tRNA). De um lado têm um trio de bases que reconhece o código, do outro lado trazem preso o aminoácido certo, carregado por enzimas especializadas. Se quisermos alterar o código, normalmente temos de mexer nos tRNA, nas enzimas de “carga” e, pior, em todos os genes que usam esse código.

A equipa de Church pegou num detalhe que costuma passar despercebido: o ribossoma também reconhece uma região comum a todos os tRNA, uma pequena sequência perto de uma das extremidades. Biologicamente é crítica, mas é aborrecida do ponto de vista de design, porque é igual em todos. A ideia foi simples e pouco ortodoxa. E se se criasse uma segunda família de tRNA com uma sequência diferente nessa zona de reconhecimento, e em paralelo um ribossoma modificado que só fala com essa família nova, deixando o ribossoma “normal” continuar a tratar do código clássico?

Em tubos de ensaio, os investigadores conseguiram exatamente isso: um sistema em que um conjunto de ribossomas e tRNA segue o código genético padrão e outro conjunto lê um código alternativo, com mapeamentos diferentes entre triplos de bases e aminoácidos. Tudo na mesma mistura de RNA mensageiro, sem ter de redesenhar cada gene à mão. É aqui que isto começa a interessar a quem anda a desenhar vida como se fosse software: de repente, torna-se realista testar códigos alternativos de forma modular, sem meses de reengenharia linha a linha como se estivesse a migrar um código legado em C para algo mais robusto.

Claro que o caminho para dentro de uma célula real está longe de garantido. Introduzir um segundo conjunto de ribossomas e tRNA mexidos num organismo não é trivial, e pode haver conflitos subtis que num sistema simplificado não aparecem. Mas o conceito de ter “dois dialetos” do código genético a correr lado a lado abre portas óbvias. Desde proteínas com aminoácidos sintéticos, que não existem na natureza, a organismos cujo genoma é ilegível para vírus, a fronteira entre biologia e engenharia vai ficando mais ténue. E a questão deixa de ser se conseguimos falar outra língua molecular, passa a ser que usos queremos dar-lhe.

Fonte: Ars Technica