Los ácidos nucleicos del ADN codifican información genética, mientras que los aminoácidos de las proteínas contienen el código para convertir esa información en estructuras y funciones. Juntos, proporcionan los dos códigos fundamentales que subyacen a toda la vida.

Ahora los científicos han encontrado una manera de combinar estos dos lenguajes de codificación principales en una sola molécula "bilingüe".

los Revista de la Sociedad Química Estadounidense publicó el trabajo de los químicos de la Universidad de Emory. La molécula sintetizada podría convertirse en una poderosa herramienta para aplicaciones como diagnósticos, terapia génica y administración de fármacos dirigidos a células específicas.

"Al igual que un traductor permite la comunicación entre dos personas de diferentes regiones del mundo, imaginamos que nuestra molécula bilingüe nos permitirá mediar en nuevas formas de comunicación entre los ácidos nucleicos y las proteínas en el entorno celular, "dice Jennifer Heemstra, profesor asociado de química en la Universidad de Emory y autor principal del estudio.

Los ácidos nucleicos almacenan información en un "alfabeto" de cuatro bases, conocidos como nucleótidos. Los péptidos y las proteínas utilizan un alfabeto completamente diferente, compuesto por 20 aminoácidos diferentes.

"El lenguaje de los ácidos nucleicos es fácil de hablar, pero algo limitado, "Dice Heemstra." Si bien el lenguaje de las proteínas es increíblemente complejo y difícil de predecir. Ambas moléculas han desarrollado propiedades exquisitas durante miles de millones de años de evolución ".

Las moléculas sintetizadas previamente se han centrado en las propiedades de los ácidos nucleicos o de los aminoácidos. Los investigadores de Emory querían aprovechar los poderes de ambos sistemas de información dentro de una sola molécula.

El desafío fue enorme, basándose en técnicas de la química orgánica, biología molecular y celular, ciencia de materiales y química analítica. Los investigadores construyeron un andamio de proteínas y luego unieron fragmentos funcionales de nucleótidos y aminoácidos a este marco.

"Los dos códigos diferentes debían sintetizarse por separado y luego reunirse en el andamio, "dice Colin Swenson, primer autor del artículo y estudiante de posgrado en el laboratorio de Heemstra.

La molécula bilingüe resultante es estable, hecho de materiales económicos, y muy generalizable, dándole el potencial para diversas aplicaciones biomédicas y nanotecnológicas. "Es como un programable adaptador universal que une proteínas y ácidos nucleicos, ", Dice Heemstra." Esperamos que otros investigadores se sientan inspirados para pensar en diferentes formas en que podría aplicarse ".

Los químicos de Emory ahora están explorando el uso de la molécula bilingüe para la administración de fármacos dirigida a células particulares. "Es esencialmente un contenedor sensible a los estímulos, "Dice Heemstra." Hemos demostrado que puede unirse a moléculas de fármacos. Y es programable para desmoronarse en presencia de moléculas de ARN específicas que son más abundantes en las células cancerosas ".