Desarrollan un par de bases de ADN artificial basado en enlaces halógenos
El par de bases artificiales, de diseño completamente nuevo, funciona según un nuevo principio químico
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Por primera vez, unos investigadores han conseguido desarrollar un par de bases de ADN artificial basado en una fuerza química distinta a la del material genético natural. Mientras que los componentes comunes del ADN natural se mantienen unidos por enlaces de hidrógeno, el nuevo par de bases se basa en enlaces halógenos como fuerza de atracción central. Éstos actúan como "puntos de acoplamiento" minúsculos y alineados con precisión entre moléculas. El estudio demuestra por primera vez que estos enlaces alternativos también permiten estructuras estables de ADN. Se publicó con el título "Investigating Halogen Bonds as Pairing Force in an Artificial DNA Base Pair" en la revista Journal of the American Chemical Society.
En las últimas décadas se han desarrollado numerosos pares de bases artificiales que imitan o complementan el principio del enlace de hidrógeno. "Nuestro enfoque va un paso más allá: hemos desarrollado un par de bases artificiales de diseño completamente nuevo que utiliza enlaces halógenos como fuerza de atracción alternativa", afirma la investigadora principal, la Dra. Stephanie Kath-Schorr, del Instituto de Química Orgánica de la Universidad de Colonia. Para lograrlo, el equipo diseñó bloques químicos especiales que contenían un átomo de halógeno, en este caso yodo. Mediante simulaciones por ordenador, los investigadores calcularon primero cómo debían disponerse estos bloques de forma óptima. A continuación, produjeron las moléculas en el laboratorio e investigaron si formaban los enlaces previstos. Los experimentos confirmaron que los nuevos bloques se reconocen entre sí y forman una pareja estable.
Cabe destacar que una enzima natural acepta los componentes artificiales. Las ADN polimerasas son enzimas que funcionan como "máquinas copiadoras" de la célula, sintetizando nuevas cadenas de ADN. En los experimentos, los investigadores demostraron que una ADN polimerasa puede incorporar los bloques de construcción recién desarrollados a una cadena de ADN en crecimiento. Así, el par de bases artificial funciona no sólo en un tubo de ensayo, sino también en un contexto biológico.
"El ADN no depende exclusivamente del principio químico conocido", afirma Kath-Schorr. "Nuestros resultados amplían el alfabeto genético y profundizan nuestra comprensión de lo flexible que es realmente la molécula de la vida". A largo plazo, estos bloques de ADN adicionales podrían abrir nuevas posibilidades en biología sintética, por ejemplo en el desarrollo de nuevos enfoques diagnósticos y terapéuticos.
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Publicación original
Robert Dörrenhaus, Philip K. Wagner, Leonie Wilczek, Sophie Lüggert, Tobias A. Behn, Martin Breugst, Stephanie Kath-Schorr; "Investigating Halogen Bonds as Pairing Force in an Artificial DNA Base Pair"; Journal of the American Chemical Society, 2026-2-12
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