Prema izvješću predstavljenom u novom broju časopisa Science, studija je pokazala da sposobnost DNA i RNA da prenose nasljedne informacije nije jedinstvena. Otkriće bi moglo imati revolucionarno značenje za budući razvoj sintetičke biologije i biotehnologije. Ono također pokazuje da bi život, ako postoji negdje drugdje u svemiru, mogao biti određen evolucijom, ali ne nužno i sličnom kemijom.

Znanstvenici već godinama pokušavaju oponašati funkcije DNA i RNA da bi, među ostalim, otkrili kako su one nastale u ranom razdoblju razvoja života na Zemlji. Naime, mnogi stručnjaci vjeruju da je RNA nastala prva, ali i da je toj kemikaliji prethodila neka jednostavnija koja je obavljala iste funkcije. No do sada nije bilo jasno može li neka druga molekula sudjelovati u istim procesima koji DNA i RNA omogućuju prenošenje informacija sadržanih u njihovim bazama nukleotida (popularnih pet slova kojima je ispisan genetski kod).

DNA i RNA imaju oblik dvostruke zavojnice nalik na spiralne ljestve u kojima su prečke izgrađene od parova nukleobaza. Njihov kemijski lanac sastoji se od niza nukleotida, a svaki se nukleotid sastoji od šećera, fosfata i nukleobaza.

Voditelj novog istraživanja, Philipp Holliger iz Laboratorija za molekularnu biologiju Medical Research Councila u Velikoj Britaniji i njegovi suradnici kreirali su šest različitih molekula sličnih DNA i RNA, tzv. ksenonukleinskih kiselina (XNA) tako što su zamijenili skupine šećera od kojih su izgrađene njihove stranice ljestava.

'Mnogi kemičari pokušavaju izgraditi alternativne nukleinske kiseline i uspjeli su modificirati njihove baze, šećere i okosnicu, međutim mi smo se usredotočili na onu vrstu nukleinske kiseline koja bi zadržala sposobnost komunikacije s prirodnom DNA', rekao je dr. Holliger za Science.

Budući da su u novom eksperimentu nukleobaze umjetne DNA ostale iste kao u prirodnim DNA i RNA, kreirane molekule mogle su se povezati s prirodnima. No u stvaranju potpuno umjetne genetike ključno je to da sintetičke DNA i RNA mogu ne samo prenijeti genetsku informaciju, već također omogućiti da se ona mijenja i prenosi dalje, drugim riječima da evoluira i da se nasljeđuje.

U ovom procesu ključnu ulogu imaju molekule pomoćnici polimeraze koje molekulama DNA i RNA, nakon što rastvore svoje lance i otkriju svoju genetsku informaciju, pomažu da stvore nove DNA na temelju tih instrukcija.

Britanski je tim uspio kreirati i polimeraze koje su efikasno prepisale kod umjetne DNA u prirodnu i potom iz nje nazad u drugu sintetičku DNA. U svojem laboratoriju stručnjaci su također potaknuli proces evolucije – jednu od DNA dizajnirali su tako da se veže uz određeni protein ili RNA, dok su ostale koje nisu uspjele propale. Kako su uspješne molekule stvarale niz svojih kopija, u njima su nastajale i varijacije genetskog koda.

'Uspjeli smo pokazati da se kako nasljeđivanje – pohranjivanje i prenošenje informacija - tako i evolucija, dva kamena temeljca života, mogu reproducirati i primijeniti u alternativnim polimerima drugačijim od DNA i RNA', objasnio je Holliger i dodao: 'Ne postoji ništa jedinstveno u DNA i RNA – ne postoje nadmoćni funkcionalni imperativi prema kojima bi genetski sustavi ili biologija morali biti utemeljeni na ove dvije nukleinske kiseline.'

Iako u novoj studiji nije stvorena potpuno sintetička DNA, koja ne bi trebala prirodnu kao posrednika, stručnjaci smatraju da ona ipak predstavlja važan korak naprijed u umjetnoj genetici, biotehnologiji i egzobiologiji, odnosno u istraživanju vanzemaljskog života.