ARN autorreplicante: Del origen de la vida hasta aplicaciones biotecnológicas en medicina en sólo un mes

Por Francisco R. Villatoro, el 1 marzo, 2009. Categoría(s): Bioquímica • Ciencia • Medicina • Noticias • Science ✎ 1

dibujo20090301hammerheadribozymeLos enzimas de ARN (llamadas «ribozimas» o «aptazimas») son moléculas de ARN capaces de autorreplicarse a temperatura constante en ausencia de proteínas. Utilizan la llamada replicación cruzada, en la que dos enzimas se catalizan el uno al otro de forma mutua. Este proceso permite entender cómo surgió la vida, pero los biotecnólogos las usan para algo mucho más prosaico. Estos enzimas de ARN pueden ser utilizados para detectar una gran variedad de compuestos, incluyendo muchos relevantes en diagnóstico médico. El compuesto orgánico se liga al aptazima, que se replica exponencialmente, amplificando exponencialmente la concentración del compuesto hasta permitir que sea fácilmente detectado.

Nos lo cuentan Mika Ono, «Scripps research scientists develop general-purpose method for detecting trace chemicals,» y «General-purpose Method For Detecting Trace Chemicals Developed,» ScienceDaily, Feb. 25, 2009 , quien nos comentan el artículo técnico Bianca J. Lam, Gerald F. Joyce, «Autocatalytic aptazymes enable ligand-dependent exponential amplification of RNA,» Nature Biotechnology, Published online: 22 February 2009 , secuela biotecnológica del artículo de investigación «básica» de Tracey A. Lincoln, Gerald F. Joyce, «Self-Sustained Replication of an RNA Enzyme,» Science 323: 1229-1232, 27 February 2009 , donde se confirma la hipótesis del «mundo de ARN» de Francis Crick.

Hace más de 40 años, el Premio Nobel Francis Crick propuso que ciertas moléculas de ARN podían autorreplicarse como posible origen para la vida en la Tierra hace más de 4000 millones de años. La hipótesis del «mundo de ARN» se ha visto ratificada con el reciente descubrimiento de Lincoln y Joyce de enzimas de ARN autorreplicantes. Publicado en Science (online en enero, en papel hace pocos días).

Pero Joyce no está interesado en pasar a la historia por darle la razón a Crick. Quiere «vender» su descubrimiento y puede hacerlo. Trabaja en una organización de investigación biomédica sin ánimo de lucro, el Scripps Research Institute, La Jolla, California, creado en 1961 y que actualmente emplea a más de 3000 científicos. Apuesto a que Joyce guardaba una «carta bajo la manga.» Las moléculas de ARN que ha descubierto se pueden unir a moléculas orgánicas y cuando se autoreplican también copian a dichas moléculas orgánicas amplificando su número y permitiendo la medida precisa de su concentración. La ciencia básica suele tardar años en llegar al campo aplicado. En este caso, ha bastado como más de un mes. Sin lugar a dudas, creo no equivocarme si anticipo que este será uno de los 10 descubrimientos científicos de este año. Ya me contaréis en diciembre.

En palabras del propio autor:

«This technology could be used to measure drugs and metabolites in the body or to measure toxic compounds in soil or groundwater,» says Professor Gerald Joyce.

«The development of these RNA replicators provides researchers with a valuable new tool for detecting the presence of specific molecules and measuring their levels,» says Richard Ikeda. «There is tremendous potential for application of this technology in diagnostic, environmental, and chemical testing.»

Por cierto, para los interesados que no conozcan aún el mecanismo de autorreplicación y la molécula en liz, copio la figura del artículo de Science que muestra el proceso. En dos palabras: «sin palabras.»

dibujo20090301cross-replicatingrnaenzymes



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