DNA sempre teve quatro letras até uma enzima conseguir ler oito e mostrar que o alfabeto genético pode ser maior do que o natural

RNA polimerase bacteriana reconheceu quatro bases artificiais e mostrou como DNA de oito letras pode ser transcrito

Whastapp Facebook Linkedin Twitter COMPARTILHAR Toda a vida conhecida armazena informação genética usando quatro bases principais no DNA: A, T, C e G. Pesquisadores da Universidade da Califórnia em San Diego mostraram agora que essa limitação não é necessariamente imposta pela maquinaria celular. Uma RNA polimerase bacteriana conseguiu transcrever um alfabeto genético de oito letras , reconhecendo quatro nucleotídeos sintéticos junto aos quatro naturais e produzindo RNA a partir dessa informação expandida.

O sistema estudado é chamado Hachimoji e acrescenta quatro bases artificiais, P, Z, B e S, ao conjunto natural. Elas formam dois novos pares, P:Z e B:S, projetados para manter uma geometria semelhante àquela encontrada nos pares A:T e G:C do DNA.

A questão crucial era saber se uma enzima celular normal conseguiria interpretar essas letras. Em experimentos publicados em setembro de 2026, a RNA polimerase de Escherichia coli reconheceu os pares artificiais e incorporou seus parceiros correspondentes durante a síntese de RNA.

Os pesquisadores construíram moldes de DNA contendo individualmente P, Z, B ou S e ofereceram à RNA polimerase oito possíveis nucleotídeos. Nos testes, os parceiros sintéticos corretos foram incorporados rapidamente e de maneira seletiva, mostrando que a enzima consegue distinguir as combinações artificiais.

Para o par P:Z, a velocidade de incorporação ficou apenas aproximadamente duas vezes abaixo daquela medida para um par natural G:C nas mesmas condições. A enzima também continuou alongando o RNA depois de atravessar a letra sintética, sem apresentar uma pausa importante logo após o ponto artificial.

Este vídeo mostra passo a passo como a RNA polimerase normalmente lê DNA e produz uma molécula de RNA.

A equipe utilizou crio-microscopia eletrônica para capturar complexos da RNA polimerase em resoluções entre aproximadamente 2,42 e 2,75 angstroms. As reconstruções mostraram as bases artificiais instaladas diretamente no centro ativo da enzima durante etapas anteriores à incorporação no RNA.

O resultado mais surpreendente foi a familiaridade estrutural. Os pares P:Z e P:Z* assumiram geometria semelhante à de Watson-Crick e induziram movimentos da chamada trigger loop, estrutura da polimerase que também fecha ao redor de nucleotídeos naturais antes da reação química.

Não. O experimento demonstrou transcrição, uma etapa fundamental da expressão genética, mas não criou um organismo que use autonomamente oito letras em todo o seu DNA. Também não mostrou a tradução de códons Hachimoji em novas proteínas contendo aminoácidos adicionais.

O estudo publicado na Nature Communications apresenta essa tradução como uma meta futura. Por enquanto, a conquista importante é mostrar que uma maquinaria molecular natural consegue processar DNA expandido sem exigir uma RNA polimerase completamente redesenhada.

Os experimentos revelaram uma limitação: a base Z original podia ocasionalmente ser incorporada incorretamente diante de G.