Descoberta revoluciona codificação genética e cria proteínas inéditas com aminoácidos especiais

São PauloPesquisadores do Scripps Research descobriram uma nova maneira de fazer alterações genéticas e expandir a produção de proteínas usando códons de quatro nucleotídeos em vez dos três nucleotídeos padrão. Esse método permite incluir aminoácidos incomuns nas proteínas, o que pode resultar em grandes avanços na bioengenharia, descoberta de medicamentos e biologia sintética.

O código genético tradicional utiliza um sistema no qual três nucleotídeos de RNA, chamados códons, correspondem a um aminoácido. Este modelo convencional limita as proteínas a combinações de 20 aminoácidos padrão. No entanto, cientistas têm buscado melhorar esse sistema para criar proteínas com novas qualidades. Pesquisadores do Scripps desenvolveram um novo método que facilita a inclusão de aminoácidos não padrão, ampliando as funções potenciais das proteínas.

Aspectos principais desta inovação:

• Utiliza códons de quatro nucleotídeos em vez de três.
• Permite a adição de aminoácidos não canônicos sem modificar todo o genoma.
• Preserva processos celulares normais e a estabilidade da célula.
• Possibilita a criação de proteínas específicas para diversas aplicações.

Método Revolucionário para Codificação Genética com Quatro Nucleotídeos

Métodos anteriores apresentavam problemas, pois a alteração de códons exigia uma extensa edição do genoma, o que trazia riscos para a estabilidade e função normal das células. A nova metodologia utiliza códons de quatro nucleotídeos, evitando esses riscos ao adicionar mais opções ao código genético sem modificar todo o genoma. Esse método ajuda as células a reconhecerem e utilizarem esses códons com precisão, permitindo a adição precisa de aminoácidos incomuns.

A equipe de pesquisa projetou genes utilizando códons de três letras frequentemente encontrados em alvos específicos para garantir o uso correto de códons de quatro nucleotídeos. Isso permitiu que as células adicionassem novos aminoácidos correspondentes aos tRNAs de quatro nucleotídeos. Eles demonstraram essa técnica criando mais de 100 novos peptídeos, cada um contendo até três aminoácidos não padrões.

As aplicações dessa inovação são diversas. Proteínas feitas sob medida podem revolucionar a medicina, possibilitando a criação de novos medicamentos mais eficazes e precisos. Na indústria, essas proteínas podem ser mais estáveis e funcionais, aprimorando processos industriais. Na detecção química, novos tipos de proteínas poderiam proporcionar métodos de detecção mais sensíveis e precisos.

Ahmed Badran e sua equipe desenvolveram uma ferramenta simples e eficaz para a engenharia de proteínas. Esse método aprimora nossa capacidade de trabalhar com moléculas biológicas, podendo gerar avanços em diversas áreas científicas e industriais.