Cientistas criam genes artificiais que imitam a construção celular para revolucionar a biotecnologia e a saúde

São PauloPesquisadores da UCLA Samueli School of Engineering e da Universidade de Roma Tor Vergata desenvolveram genes artificiais que imitam o processo de construção de estruturas pelas células biológicas. Esses genes são projetados para se auto-organizarem em sequências específicas, oferecendo um novo método para criar materiais biomoleculares. O estudo, liderado pela Professora Elisa Franco e publicado na revista Nature Communications, demonstra como esses genes artificiais se combinam para formar materiais que podem ser utilizados de várias maneiras, incluindo tubos de DNA em escala nanométrica e outros biomateriais.

Esta pesquisa possui inúmeras aplicações futuras. Na medicina, pode facilitar a criação de tecidos ou órgãos artificiais que cresçam autonomamente dentro do corpo, sendo essencial para a cura e substituição de partes do corpo. No campo da biotecnologia, as empresas podem aproveitar esses materiais para desenvolver sistemas avançados de liberação de medicamentos, onde a degradação dos materiais é tão crucial quanto sua composição. Além disso, essas ideias podem contribuir na fabricação de materiais inteligentes, que ajustam sua funcionalidade em resposta às mudanças ao redor.

O sistema é extremamente adaptável. Em vez de simplesmente aumentar o número de moléculas para aumentar a complexidade, ele utiliza o tempo das instruções moleculares. Isso pode revolucionar o design de materiais, permitindo que diferentes estruturas sejam criadas a partir de um pequeno conjunto de componentes apenas ajustando a ordem e o momento da ativação genética. Este método pode ser ampliado e ter um grande impacto na biologia sintética.

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Controle preciso sobre a montagem e desmontagem de materiais oferece grandes vantagens para a produção sustentável. Essa precisão ajuda a minimizar o desperdício, permitindo a reutilização das mesmas peças para diferentes finalidades. A pesquisa demonstra que é possível empregar os mesmos materiais em várias aplicações, o que reduz a necessidade de matérias-primas e beneficia tanto a economia quanto o meio ambiente.

Esta tecnologia está sendo utilizada de forma inovadora na biologia e ciência dos materiais. Pesquisadores conseguem construir e desmontar estruturas usando azulejos de DNA, guiados por sinais específicos de RNA. Esse nível de controle indica que a biologia sintética em breve poderá ter papel relevante em áreas como saúde e manufatura.

Este estudo aprofunda nosso entendimento sobre a engenharia genética e aponta que ela pode transformar a forma como produzimos bens e tratamos doenças no futuro. O apoio de entidades relevantes, como o Departamento de Energia dos EUA e organizações europeias, demonstra o interesse global e os possíveis impactos desta pesquisa.