Um grupo de cientistas americanos criou uma molécula sintética de ácido desoxirribonucléico, que incluía quatro novas bases nitrogenadas, além das quatro já existentes. O DNA de "Hachimoji" (DNA de oito letras) é capaz de formar uma dupla hélice e transcrito em moléculas de RNA, ou seja, pode carregar potencialmente informações genéticas. Um artigo sobre o estudo foi publicado na revista Science.
Os especialistas sintetizaram nucleotídeos ("blocos de construção" do DNA) P, B, Z e S, que contêm bases nitrogenadas, semelhantes às purinas e pirimidinas do DNA comum. Ligações de hidrogênio são formadas entre purinas e pirimidinas, que são necessárias para a formação dos pares de bases que compõem a fita dupla do DNA. Assim, S (pirimidina) se liga a B (purina), e P (triazina) se liga a Z (piridina) de acordo com o princípio da complementaridade, assim como no DNA de quatro letras comum a adenina se liga à timina e a citosina à guanina.
Foi confirmado que o DNA de “hachimoji” atende aos requisitos básicos para garantir a evolução darwiniana, incluindo estabilidade termodinâmica previsível, independentemente da sequência de nucleotídeos. Por exemplo, substituir um par de bases sintéticas por outro par não levará à perda das propriedades do cristal, ou seja, podem ocorrer mutações no DNA que não privam o ácido desoxirribonucléico de oito letras da capacidade de transportar informações genéticas e, em teoria, transmiti-las por herança.
Os cientistas também conseguiram transcrever "hachimoji" -DNA, ou seja, usá-lo como um modelo para a síntese de moléculas de hachimoji-RNA. Primeiramente, os pesquisadores testaram a enzima necessária para isso - a RNA polimerase, isolada do vírus bacteriófago T7 e capaz de selecionar cada nucleotídeo da fita de DNA correspondente ao princípio de complementaridade do ribonucleotídeo (“blocos de construção” do RNA).
Descobriu-se que esse tipo de polimerase não é capaz de anexar apenas o ribonucleotídeo S, correspondente ao nucleotídeo B, à cadeia crescente de RNA hachimodji. Para resolver esse problema, os pesquisadores separaram várias variantes da polimerase mutante e descobriram que uma delas - a polimerase FAL com três substituições de aminoácidos - é capaz de funcionar com todas as quatro novas "letras". Isso permitiu aos pesquisadores construir um aptâmero de espinafre fluorescente a partir do RNA de Hachimoji, uma molécula curta capaz de se ligar à molécula DFHBI, fazendo com que ela emita luz verde.
Como os cientistas escrevem, a criação do DNA de oito letras pode ser útil em várias áreas da biologia sintética e também expande a compreensão de possíveis estruturas biológicas na vida alienígena.
