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Se ha creado una estructura artificial capaz de autorreplicarse como una molécula de ADN
Último revisado: 30.06.2025
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Los químicos han creado una estructura artificial que puede autorreplicarse como una molécula de ADN. Los científicos creen que pronto los materiales se autorreplicarán. Idea del ADN.
Los componentes, basados en nucleótidos (los bloques fundamentales del ADN), actúan como letras que se combinan para formar una palabra. Pero a diferencia de la doble hélice del ADN, un solo elemento del material artificial consta de tres cadenas paralelas de nucleótidos de siete bases de longitud. Estas bases están conectadas por un fragmento perpendicular de la hélice, en cuya superficie exterior se encuentran las claves químicas. Estas controlan qué moléculas pueden unirse a una sección determinada de la cadena.
Este sistema —un conjunto de tres hélices simples conectadas por tres dobles hélices de ADN— fue denominado por los químicos BTX (moléculas de triple hélice doblada que contienen tres dobles hélices de ADN). Los científicos escriben que estos fragmentos son capaces de combinarse en cadenas extensas. Y, en teoría, el número de componentes únicos del material sintético es ilimitado.
Un grupo de científicos liderado por Paul Chaikin de la Universidad de Nueva York (EE.UU.) utilizó su invento para crear un “rompecabezas” a partir de dos piezas y sus gemelos complementarios.
En un tubo de ensayo con un conjunto de cadenas BTX, los químicos añadieron una sustancia que inició el proceso de ensamblaje. Como resultado, las piezas individuales del rompecabezas se conectaron de forma complementaria, encontrándose según el tipo de cerraduras y llaves.
Los químicos escriben que, en la primera etapa, un componente del "rompecabezas" se adhirió al extremo libre de la sustancia iniciadora. Luego, comenzó una reacción en cadena, y otros componentes fueron atraídos hacia el "rompecabezas" molecular. Hasta la tercera generación.
Los químicos utilizaron las cadenas resultantes para obtener moléculas hijas similares. Al calentar la mezcla de cadenas madre e hija a la temperatura de ruptura del enlace de hidrógeno (aproximadamente 40 °C), separaron la mezcla en moléculas de dos generaciones. Análisis posteriores mostraron que aproximadamente el 70 % de las cadenas hijas repetían perfectamente la estructura de la molécula madre.
El equipo de Chaikin obtuvo la siguiente generación de la molécula progenitora. Sin embargo, en la tercera generación, la precisión de la copia empeoró significativamente: solo el 31 % de los "descendientes" (los nietos de la primera molécula) repitieron completamente la estructura de la molécula original.
Los autores del artículo publicado en Nature creen que, modificando las propiedades químicas de los componentes del "rompecabezas", podrán eliminar la necesidad de calentar la mezcla después de cada proceso de copia. Si los químicos implementan su idea, probablemente surgirán sistemas sintéticos que se reproduzcan sin intervención humana.
"Hemos demostrado que no solo las moléculas de ADN y ARN pueden autorreplicarse. Nuestro desarrollo es el primer paso hacia la creación de materiales artificiales autorreplicantes", concluyen los autores de la invención.
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