Além do ATCG: cientistas adicionam novo par de bases ao DNA

Computadores leem código binário, células leem DNA. No fundo, é a mesma coisa: um usa combinações de 0 e 1 para armazenar arquivos de computador, o outro usa combinações das letras A, T, C e G para armazenar o manual de instruções dos seres vivos.

As combinações dessas quatro letras do DNA (chamadas bases nitrogenadas) definem os aminoácidos, as peças de LEGO que compõem as proteínas. A arginina, um dos aminoácidos básicos, por exemplo, pode ser codificada como CGC, CGA, CGG e CGT. Fica ao gosto do freguês: as três combinações tem o mesmo resultado.

No total, as 64 combinações de três letras possíveis codificam vinte aminoácidos diferentes. Os vinte pedacinhos essenciais para fabricar as proteínas de todos os seres vivos.   

Com esse princípio em mente, o químico Floyd Romesberg, de um instituto de pesquisa privado da Califórnia, deu um jeito de aumentar o alfabeto do DNA. Com mais letras disponíveis, é possível codificar aminoácidos diferentes dos vinte já conhecidos, o que permite, por sua vez, montar proteínas muito loucas, que uma célula normal não poderia fabricar. É como dar uma caixa de LEGO nova a uma criança que antes só tinha vinte peças à disposição: as possibilidade se multiplicam.

A ideia não é nova: desde que Francis Crick e companhia descobriram o funcionamento do DNA, em 1953, cientistas pararam para imaginar como seria um mundo com mais aminoácidos. A brisa se tornou realidade pela primeira vez em 1989, nas mãos do biólogo sintético Steven Brenner. Ele criou versões modificadas da citosina (C) e da guanina (G), que na prática serviam como um par de bases extras (imagine algo como um C2 e um G2). E conseguiu, com elas, gerar proteínas que seres vivos comuns não podem gerar normalmente. Tudo aconteceu no laboratório, é claro – ainda não há um ser humano “base seis” caminhando entre nós, caso você esteja preocupado.

Essas bases de 1898 se uniam por pontes de hidrogênio, exatamente como as originais, em que se basearam. O que Romesberg fez no novo artigo científico, publicado no último dia 29, está um passo além: seus nucleotídeos 2.0 ignoram o método original, e se unem porque são ambos insolúveis na água, como duas gotas de óleo. Eles também não são derivações de letras pré-existentes: são letras novas, apelidadas de X e Y.

Além disso, esse DNA novo foi inserido em uma bactéria, que aceitou o código estranho sem problemas – e passou a produzir, na prática, proteínas com aminoácidos inéditos para um ser vivo. Isso significa que as novas bases, apesar do método de conexão diferente, conseguem se inserir na rotina de produção de proteínas dos seres vivos sem interferir nos mecanismos pré-existentes. Um transplante de código genético suave, sem rejeição. “Nós conseguimos projetar uma nova peça que funciona direito ao lado das pré-existentes, e faz tudo que elas podem fazer”, resumiu Romesberg à Nature.

A pergunta mais natural, agora, é “para que isso?”

Bem, para muitas coisas. As possibilidades são inúmeras, abre-se o campo para a criação de proteínas completamente novas. Uma das finalidades disso é terapêutica. Proteínas podem ser modificadas para metabolizar substâncias mais rápido ou facilitar sua penetração nas células, colaborando com tratamentos com os quais as proteínas que vem de fábrica no ser humano não colaboram tanto assim. Outra é criar enzimas que facilitem reações químicas para outras indústrias, que podem não ter nada a ver com a medicina. As bactérias se tornam fábricas de substâncias projetadas sob medida pelo homem.