Hachimoji, un nuevo alfabeto genético para una forma de vida en otro lugar

Si la base de la vida, el ADN que hay en cada célula de cada organismo, se caracteriza por cuatro compuestos químicos que se estructuran de determinada manera en una doble hélice, ¿es posible que estructuras similares puedan también albergar vida, distinta a la que conocemos en la Tierra? Es lo que se han preguntado unos biólogos estadounidenses, que han logrado sintetizar un nuevo ADN, un sistema molecular que es igualmente capaz de almacenar y transmitir información y que se compone de las cuatro bases conocidas más otras cuatro.

No es una nueva forma de vida, se apresura a aclarar la NASA, que ha financiado la investigación dentro de su programa de búsqueda de vida en otros mundos, pero es lo suficientemente interesante para que la investigación se haya publicado en la revista Science, donde se indica que el nuevo ADN sintético duplica la densidad de información del natural. Como el de verdad, es un sistema molecular de información pero la molécula, a la que llaman ADN hachimoji (ocho letras en japonés), añade cuatro nucleótidos a los cuatro presentes en la vida terrestre (adenina, citosina, guanina y timina).

Lo que han demostrado los investigadores es que esta nueva estructura es un idioma de ocho letras que cumple todos los requerimientos que permiten a nuestro ADN almacenar, transmitir y cambiar (evolucionar) la información en los sistemas vivos, lo que es la base de la biología. Pero le falta algo, no es autosostenido (hay que suministrarle elementos continuamente) mientras que conceptualmente la vida se puede definir como un sistema químico autosostenido que es capaz de evolucionar de forma darwiniana.

“Se trata de un verdadero hito”, asegura el experto Floy Romesberg en la revista Nature. El estudio implica que no hay nada especialmente mágico o especial en esos cuatro compuestos químicos que evolucionaron en la Tierra, mientras que en otros lugares del Universo pudieron evolucionar de forma distinta. Durante muchos años se ha intentado modificar la doble hélice del ADN para ver qué pasaba pero esta investigación es la primera que demuestra de forma sistemática que las bases añadidas no naturales se reconocen y enlazan de dos en dos, como lo hacen las cuatro del ADN natural, y que la doble hélice que forman las ocho mantiene su estructura, señala esta revista científica.

En realidad, las cuatro nuevas bases o nucleótidos son variantes de las naturales, buscando determinadas características que químicamente les hagan comportarse así. Una vez conseguida la doble hélice enriquecida, la sometieron a pruebas para demostrar que el orden de las bases no implicaba la ruptura de la estructura, como sí pasa en intentos anteriores. También consiguieron demostrar que la información contenida en el ADN sintético se puede transcribir en ARN, como sucede en la naturaleza, lo que lleva a la producción de las proteínas.

O sea, que casi todo es igual que en la vida real, pero no es vida. Sin embargo, además de servir quizás para detectar la firma de la vida en otros mundos, la nueva molécula sintética tiene otras posibles aplicaciones. En experimentos anteriores, Steven Benner, de Florida, el líder del amplio grupo de investigadores de varias instituciones que han colaborado en el nuevo trabajo, demostró que un ADN enriquecido reconoce mejor que el natural las células cancerosas, lo que implica un posible uso en diagnóstico médico e incluso en medicamentos. También se pueden crear nuevas proteínas y utilizarlo como sistema de almacenamiento de información alternativo al silicio de los chips.

Pero volvamos a la evolución y a una figura que normalmente se relaciona más con la mecánica cuántica, el físico Erwin Schrödinger. “En 1942 Schrödinger predijo que sea cual sea el polímero genético que utiliza la vida, sus componentes de información deben de tener todos la misma forma y tamaño”, señala Benner, o sea que la regularidad estructural es un requerimiento más de la evolución. El hachimoji cumple esta predicción, como se ha comprobado en sus estructuras cristalinas. “Esta investigación nos recuerda lo mucho que nos queda por saber sobre el ADN y el ARN”, dice Jack Szostak, premio Nobel de Medicina que se ha interesado en su carrera por el origen de la vida, algo que por ahora no parece que se vaya a descifrar, a pesar del nuevo avance.