Cientistas preservam DNA em polímero semelhante ao âmbar

São PauloPesquisadores do MIT desenvolveram um novo tipo de plástico para armazenar DNA por longos períodos. Esse material pode conservar o DNA em segurança à temperatura ambiente, protegendo-o do calor e da umidade. Ele não precisa ser congelado, tornando-o mais eficiente em termos de energia e mais fácil de usar em qualquer lugar do mundo.

Este polímero é especial porque pode armazenar DNA à temperatura ambiente, protege o DNA de danos causados por calor e água, não necessita de congelamento caro e pode conter uma grande quantidade de dados digitais.

Os métodos atuais de armazenamento de DNA precisam de temperaturas de congelamento, o que é caro e não está disponível em todos os lugares. O novo polímero resolve esse problema ao manter o DNA seguro em temperatura ambiente. Cientistas utilizaram esse polímero para armazenar a música tema de Jurassic Park e um genoma humano completo.

O estudo foi realizado por James Banal e Jeremiah Johnson do MIT. Banal acredita que esse método pode ser o futuro do armazenamento de informações digitais em DNA. As descobertas foram publicadas no Journal of the American Chemical Society.

O DNA é excelente para armazenar informações. Ele é muito estável e pode guardar uma grande quantidade de dados. Sistemas de armazenamento digital utilizam código binário, composto por 0s e 1s. Essa informação pode ser codificada no DNA utilizando os nucleotídeos A, T, G e C. Uma pequena quantidade de DNA poderia armazenar todos os dados do mundo.

Em 2021, Banal e sua equipe usaram partículas de sílica para armazenar DNA, resultando na criação da empresa Cache DNA. No entanto, o método deles demorava dias e envolvia químicos perigosos para extrair o DNA. Em busca de uma solução melhor, a equipe de Banal colaborou com o laboratório de Johnson.

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Eles utilizaram um tipo especial de plástico feito de estireno e um produto químico que une suas partes. Esse plástico impede a entrada de umidade, protegendo o DNA. Para que o plástico se decomponha mais facilmente, eles adicionaram tionolactonas, que podem ser dissolvidas pela cisteamina.

Os pesquisadores enfrentaram dificuldades porque o DNA gosta de água e o estireno repele água. Eles usaram uma combinação de três ingredientes para ajudar o DNA a se misturar com o estireno. O DNA forma aglomerados arredondados com uma parte externa que pode se conectar com o estireno. Quando aquecida, essa mistura se torna um material sólido com aglomerados de DNA no interior.

Eles utilizam um método chamado T-REX (Termossolidificação com Xeropreservação). Leva algumas horas para incorporar o DNA, mas esse tempo pode ser reduzido com melhorias. Para recuperar o DNA, adicionam cisteamina para quebrar o polímero e depois utilizam um detergente para separar o DNA de forma segura.

Este material pode armazenar DNA de diferentes tamanhos, desde pequenos fragmentos até genomas humanos completos. O DNA armazenado suporta temperaturas de até 75 graus Celsius (167 graus Fahrenheit). Quando o DNA foi retirado, estava livre de erros.

A empresa Cache DNA, fundada por Banal e Bathe, está avançando com essa tecnologia. Eles acreditam que pode ser útil para armazenar genomas pessoais para futuros fins médicos. Banal acredita que preservar o DNA agora será benéfico à medida que a tecnologia avança. A Fundação Nacional de Ciência financiou a pesquisa deles.