Como casi todos sabemos el ADN, técnicamente llamado ácido desoxirribonucleico, es una hélice doble que contiene las instrucciones genéticas para crear un ser vivo; también es responsable de transmitir esas instrucciones para crear un nuevo ser vivo: transmisión hereditaria. Pero no solo eso, la molécula de ADN es el almacena toda la información necesaria para construir los componentes de las células y las células mismas.

Esta información se almacena y se transmite en segmentos de ADN llamados genes; además, existen otras secuencias que tienen funciones estructurales y de control y regulación de las células y el organismo en general. Lo que, no todos saben es que, esta hélice doble gira exclusivamente a la derecha; es decir, es dextrógira, y que, salvo muy pocas excepciones, la gran mayoría de los seres vivos en la Tierra tienen una estructura conformacional de ADN dextrógiro conocida como ADN-B: el modelo propuesto por Watson y Crickpara la estructura secundaria del ADN. Eso es así porque el ADN-B es una estructura química sumamente estable debido a que:

  • Los enlaces de hidrógeno que se forman en los pares de bases: contribuyen a la estabilidad termodinámica de la hélice doble.

  • El apilamiento dee las bases nitrogenadas: éstas exhiben la tendencia a apilarse unas sobre otras con una orientación más o menos perpendicular al eje de la hélice, de forma que las interacciones de las nubes electrónicas de los orbitales entre las bases apiladascontribuyene a la estabilidad de la hélice doble.

  • La hidratación de losgrupos polaresdel esqueleto azúcar-fosfato con el entorno acuoso.

Y en un ambiente hostil hacia la vida, como lo fue la Tierra en la abiogénesis, esta estabilidad química y estructural, es vital para la supervivencia. Por eso el ADN-Z que es la forma levógira (giro hacia la izquierda) de la doble hélice del ADN: no sobrevivió a la competencia por ser la molécula más apta para la vida. Explicado esto, preguntémonos ¿Podría existir vida basada en ADN Levógiro?

En teoría sí, pero con una condición fundamental:toda la bioquímica de ese organismo tendría que ser una imagen especular (reflejo) de la nuestra. En otras palabras, la "Vida Espejo"implicaría no solo que el ADN fuera levógiro, sino también que los demás compuestos biológicos que lo componen, como los azúcares y las proteínas, fueran imágenes especulares de los que componen el ADN-B. Por ejemplo, la versión "espejo" de la desoxirribosa que compone el ADN-B debe ser L (Levógiro) en lugar de D (Dextrógiro).

Ahora que, ya sabemos que, podría existir, preguntémonos ¿Se podría crear ADN Levógiro genéticamente funcional y estructuralmente estable que, sirva como “base genética” para el desarrollo de una “vida especular” opuesta a la nuestra? La respuesta es sí: actualmente, los científicos están tratando de crear polimerasas espejo en diversos laboratorios para sintetizar ADN espejo.

¿Por qué polimerasas? Porque las polimerasas son las enzimas esenciales que sintetizan las cadenas de los ácidos nucleicos ADN y ARN, que son la base de la vida.

Entonces surge la cuestión ¿Se puede replicar el proceso biológico natural en un laboratorio y crear un proceso químico sintético? Nuevamente la respuesta es si, mediante la Reacción en Cadena de la Polimerasa popularmente conocida PCR por sus sigla en inglés. ¿Y cómo crear polimerasas espejo para sintetizar ADN levógiro funcional? Para crear unapolimerasa espejocapaz de sintetizar ADN-Levógiro (ADN-L) debe recurrir a la química sintética de precisióny seguir en el laboratorio estos pasos:

1. Síntesis química total (fase de construcción)

La fase de construcción es la síntesis química total de todos los elementos que constituyen una molécula, mediante el ensamblaje progresivo de cada uno de ellos; se realiza en el laboratorio a partir de precursores químicos. Como supondrán, el proceso de ensamblaje y construcción no es sencillo y, en la práctica, implica realizar un análisis retrosintético previo. Literalmente, “Consiste en transformar mentalmente unamolécula objetivo(la que queremos obtener) en materiales de partida más simples, recorriendo el camino inverso a la reacción química real”. Ya en el laboratorio, la síntesis química total consiste en una serie de reacciones orgánicas secuenciales, lineales y convergentes para formar los enlaces. Si la terminología química les parece difícil y complicada es porque, el ensamblaje químico, también lo es. Dado que no hay un “molde biológico” para las proteínas espejo, los químicos sintéticos deben ensamblar la polímero de aminoácidos por aminoácido en el laboratorio.

2. Selección de la polimerasa "modelo"

Al no haber un “molde biológico” la “polimerasa modelo” se debe construir y sintetizar utilizando como” molde” versiones naturales simples como:

  • Polimerasa del virus African Swine Fever (ASFV):Es una de las más pequeñas (unos 174 aminoácidos), lo que hace viable su síntesis química total.

  • Polimerasa Dpo4:Una enzima muy resistente que tolera errores y condiciones variables.

3. Fabricación del "combustible" (L-dNTPs)

Para que la polimerasa “trabaje” necesita "ladrillos" compatibles. Se deben sintetizar químicamente nucleótidos basados enL-desoxirribosa. Si intentas “alimentar” a una polimerasa espejo con nucleótidos normales, la reacción simplemente no ocurre, por falta de encaje geométrico.

4. Prueba de replicación y PCR espejo

Una vez sintetizada la enzima de D-aminoácidos, se debe comprobar si replica colocándola en un tubo de ensayo con un molde de ADN-L y los nucleótidos L. Recientemente, este hito científico fue alcanzado por investigadores como Ting Zhu, en China, quien logró sintetizar una PCR espejo que copió con éxito el ADN-L.

El paso siguiente: Lograr crear una célula espejo completa que pueda autorreplicarse.