Penelitian inovatif telah menghasilkan penciptaan asam nukleat treofuranosil (TNA), yang menawarkan peningkatan stabilitas dan potensi terapeutik, dengan aplikasi dalam pemberian obat dan diagnostik. Kredit: SciTechDaily.com
Penelitian inovatif telah mengarah pada penciptaan treofuranosil nukleat asam (TNA), menawarkan peningkatan stabilitas dan potensi terapeutik, dengan aplikasi dalam pemberian obat dan diagnostik.
Itu DNA membawa informasi genetik semua organisme hidup dan hanya terdiri dari empat bahan penyusun berbeda, nukleotida. Nukleotida terdiri dari tiga bagian berbeda: molekul gula, gugus fosfat, dan salah satu dari empat nukleobase adenin, timin, guanin, dan sitosin. Nukleotida tersusun jutaan kali dan membentuk heliks ganda DNA, mirip dengan tangga spiral.
Terobosan dalam Penelitian Asam Nukleat
Para ilmuwan dari Departemen Kimia Penelitian Asam Nukleat Terobosan kini telah menunjukkan bahwa struktur nukleotida dapat dimodifikasi secara luas di laboratorium. Para peneliti mengembangkan apa yang disebut asam nukleat treofuranosil (TNA) dengan pasangan basa tambahan baru. Ini adalah langkah pertama menuju asam nukleat buatan sepenuhnya dengan fungsi kimia yang ditingkatkan. Studi ‘Memperluas Cakrawala Ruang Asam Nukleat Xeno: Asam Nukleat Threose dengan Peningkatan Penyimpanan Informasi’ diterbitkan di Jurnal Persatuan Kimia Amerika.
Perbandingan struktur DNA dan TNA buatan, asam nukleat Xeno dengan pasangan basa alami AT dan GC serta pasangan basa tambahan (XY). Kredit: Stephanie Kath-Schorr
Potensi Asam Nukleat Buatan
Struktur asam nukleat buatan berbeda dari aslinya. Perubahan ini mempengaruhi stabilitas dan fungsinya.
“Asam nukleat treofuranosil kami lebih stabil dibandingkan asam nukleat alami DNA dan RNAyang membawa banyak manfaat untuk penggunaan terapeutik di masa depan,” kata Profesor Dr Stephanie Kath-Schorr.
Untuk penelitian ini, gula deoksiribosa 5 karbon, yang membentuk tulang punggung DNA, digantikan oleh gula 4 karbon. Selain itu, jumlah nukleobase meningkat dari empat menjadi enam. Dengan menukar gula, TNA tidak dikenali oleh enzim degradasi sel itu sendiri. Hal ini menjadi masalah dalam terapi berbasis asam nukleat, karena RNA yang diproduksi secara sintetis yang dimasukkan ke dalam sel akan terdegradasi dengan cepat dan kehilangan efeknya. Pengenalan TNA ke dalam sel yang tidak terdeteksi kini dapat mempertahankan efeknya lebih lama.
“Selain itu, pasangan basa yang tidak alami memungkinkan opsi pengikatan alternatif untuk menargetkan molekul dalam sel,” tambah Hannah Depmeier, penulis utama studi tersebut.
Kath-Schorr yakin bahwa fungsi tersebut dapat digunakan khususnya dalam pengembangan aptamers baru, rangkaian DNA atau RNA pendek, yang dapat digunakan untuk kontrol target mekanisme seluler. TNA juga dapat digunakan untuk pengangkutan obat yang ditargetkan ke organ tertentu dalam tubuh (penghantaran obat yang ditargetkan) serta dalam diagnostik; mereka juga dapat berguna untuk mengenali protein atau biomarker virus.
Referensi: “Memperluas Cakrawala Ruang Asam Nukleat Xeno: Asam Nukleat Threosa dengan Peningkatan Penyimpanan Informasi” oleh Hannah Depmeier dan Stephanie Kath-Schorr, 5 Maret 2024, Jurnal Persatuan Kimia Amerika.
DOI: 10.1021/jacs.3c14626
