El ADN se personificó en Jurassic Park, donde la doble hélice animada que se hacía llamar Sr. DNA lo llevó a usted y a un grupo de científicos escépticos a través de los pasos simplificados (y obviamente ficticios) para crear ADN de dinosaurio, pero hay algo de realidad en esto.

Para todos los entusiastas de los dinosaurios, la síntesis de ADN no puede hacer que T.Rex y Brachiosaurus vuelvan de la extinción. Aunque crear genes en un laboratorio suena como el momento eureka original de Jurassic Park, sintetizar el ADN humano ha hecho de todo, desde la secuenciación genética y la edición hasta la detección de enfermedades como la plaga actual que estamos viviendo. Solo hay un paso que siempre ha sido problemático.

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Los oligonucleótidos, o secuencias producidas por el ADN, son las estrellas cuando se trata de todas las cosas de ciencia ficción que puede hacer el ADN fabricado. Es el proceso que los hace el que puede ir hacia los lados. Este proceso necesita fosforamiditas, que tienden a ser inestables, para desencadenar las reacciones necesarias que crean oligonucleótidos. Las temperaturas superiores a -4 grados Fahrenheit amenazan su estabilidad. Desafortunadamente, no hay forma de enfriarlos con los instrumentos utilizados en la síntesis de ADN. Esto puede significar que se degraden antes de que se pongan en uso.

Los químicos Kurt Gothelf, Troels Skrydstrup y Alexander Sandahl, que codirigieron un estudio publicado recientemente en Nature Communications, ahora tienen una respuesta para eso. Gothelf, que se especializa en síntesis automatizada de ADN, Skrydstrup, y sus dos equipos de investigación, incluido Sandahl, han desarrollado una nueva forma patentada de fabricar algunos bloques de construcción realmente inestables para el ADN. El ADN artificial se usa a menudo en laboratorios de investigación y hospitales, y para identificar enfermedades (como COVID-19). Este avance puede hacer que el proceso sea mucho más rápido.

“El problema es que las fosforamiditas toleran muy mal la humedad del aire”, dijo Gothelf a SYFY WIRE en una entrevista. “Cuando se aplican en sintetizadores de ADN automatizados, deben disolverse en un solvente, acetonitrilo, y en ese estado solo duran unos pocos días a algunas semanas antes de degradarse. No ayudaría mucho enfriar las soluciones y, además, cualquier cosa que se enfríe atrae la humedad ”.

Si bien las fosforamiditas pueden ser estables en forma de polvo, siempre que permanezcan en el refrigerador, se vuelven propensas a degradarse nuevamente cuando se usan en la síntesis de ADN. La síntesis manual puede tardar hasta 12 horas con todas las precauciones que los científicos deben tomar para mantener intactas las fosforamiditas. Lo que se les ocurrió a Gothelf y Skrystrup fue un método que usa resina como defensa contra las cosas que se desmoronan. La resina no tiene problemas para integrarse en la síntesis automática de ADN. Comienzan con nucleósidos, subestructuras de ADN y ARN que están detrás del metabolismo, transmitiendo señales a las células y más funciones sin las que no podemos vivir.

Los nucleósidos vertidos a través de la resina sólida se fosforilan a la velocidad de la deformación, durante unos pocos minutos, en comparación con el tiempo que tardaba antes. Los métodos anteriores se basaban en la colocación manual de fosforamiditas en una parte especializada de un instrumento que iniciaría el proceso de síntesis de ADN. Los contratiempos manuales se cancelan en el nuevo método porque no se necesita ninguna intervención cuando la resina transfiere nucleósidos fosforilados, que ahora se han transformado en fosforamiditas, directamente a la parte sintetizadora del instrumento. Ya no hay riesgo de que las fosforamiditas se degraden porque se usan justo cuando se crean.

“El reactivo de resina que no se usa permanece en la resina y por lo tanto obtenemos un producto de fosforamidita pura. Como resultado, no tenemos que purificar los productos, lo que nos ahorra mucho tiempo ”, dijo Gothelf. “En el método tradicional en el que los materiales de partida y los reactivos se mezclan en un matraz, la reacción es más lenta y hay que separar el exceso de reactivos y purificar el producto, lo que requiere mucho tiempo”.

Ahora que Gothelf y sus colegas han descubierto cómo presionar el botón de avance rápido en este proceso, esto podría significar avances en las pruebas de enfermedades, la tecnología de edición de genes CRISPR-Cas9 y medicamentos que se dirigen a problemas extremadamente específicos. Hay dos piezas de oligonucleótidos sintéticos que pueden significar que una prueba de COVID sea positiva o negativa. Cada una de estas piezas tiene una secuencia que coincide exactamente con una del genoma del virus. Para demostrar que hay ADN del virus allí, los oligonucleótidos inician una PCR (reacción en cadena de la polimerasa) que multiplica las copias del ADN del virus de varias a millones, por lo que su presencia es más visible.

Gothelf cree que hay aún más en el horizonte para los oligonucleótidos ahora que se pueden producir con una fracción de la molestia.

“El método facilita la preparación de ADN sintético y otros oligonucleótidos sintéticos, que tienen muchas aplicaciones importantes”, dijo. “Los aptámeros, que también se desarrollan a partir de oligonucleótidos sintéticos, pueden reconocer y unirse a otras proteínas y moléculas, constituyendo una alternativa a los anticuerpos mucho más grandes y complejos”.

También está entusiasmado con lo que llamó el “potencial futurista” de la nanotecnología del ADN, en el que el ADN autoensamblado controla la materia a nanoescala. Solo no esperemos dinosaurios pronto.