08 de marzo de 2024 (Noticias de Nanowerk) Por primera vez, científicos de la Universidad de Colonia (UoC) han desarrollado en el laboratorio nucleótidos artificiales, los componentes básicos del ADN, con varias propiedades adicionales. Podrían utilizarse como ácidos nucleicos artificiales para aplicaciones terapéuticas. El ADN transporta la información genética de todos los organismos vivos y consta de sólo cuatro bloques de construcción diferentes, los nucleótidos. Los nucleótidos se componen de tres partes distintivas: una molécula de azúcar, un grupo fosfato y una de las cuatro nucleobases adenina, timina, guanina y citosina. Los nucleótidos se alinean millones de veces y forman la doble hélice del ADN, similar a una escalera de caracol. Científicos del Departamento de Química de la UoC han demostrado ahora que la estructura de los nucleótidos se puede modificar en gran medida en el laboratorio. Los investigadores desarrollaron el llamado ácido nucleico treofuranosilo (TNA) con un nuevo par de bases adicional. Estos son los primeros pasos en el camino hacia ácidos nucleicos totalmente artificiales con funcionalidades químicas mejoradas. El estudio fue publicado en el Revista de la Sociedad Americana de Química (“Ampliando el horizonte del espacio de los ácidos xenonucleicos: tres ácidos nucleicos con mayor almacenamiento de información”). Los ácidos nucleicos artificiales difieren en estructura de sus originales. Estos cambios afectan su estabilidad y función. "Nuestro ácido nucleico treofuranosilo es más estable que los ácidos nucleicos naturales ADN y ARN, lo que aporta muchas ventajas para el uso terapéutico futuro", afirmó la profesora Dra. Stephanie Kath-Schorr. Para el estudio, el azúcar desoxirribosa de 5 carbonos, que forma la columna vertebral del ADN, fue reemplazado por un azúcar de 4 carbonos. Además, el número de nucleobases se incrementó de cuatro a seis. Al intercambiar el azúcar, el TNA no es reconocido por las propias enzimas de degradación de la célula. Esto ha sido un problema con las terapias basadas en ácidos nucleicos, ya que el ARN producido sintéticamente que se introduce en una célula se degrada rápidamente y pierde su efecto. La introducción de TNA en células que pasan desapercibidas podría ahora mantener el efecto durante más tiempo. "Además, el par de bases no natural incorporado permite opciones de unión alternativas para apuntar a moléculas en la célula", añadió Hannah Depmeier, autora principal del estudio. Kath-Schorr está segura de que una función de este tipo puede utilizarse especialmente en el desarrollo de nuevos aptámeros, secuencias cortas de ADN o ARN, que pueden utilizarse para el control específico de los mecanismos celulares. Los TNA también podrían utilizarse para el transporte dirigido de fármacos a órganos específicos del cuerpo (administración dirigida de fármacos), así como para el diagnóstico; También podrían ser útiles para el reconocimiento de proteínas o biomarcadores virales.

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• Fuente: https://www.nanowerk.com/news2/biotech/newsid=64818.php