DNA dan RNA sepupunya menyimpan informasi genetik dan memungkinkan kehidupan seperti yang kita kenal - tetapi bagaimana jika jutaan bahan kimia yang kurang dikenal bisa melakukan hal yang sama persis?
Sebuah studi baru menunjukkan bahwa lebih dari 1 juta mirip kimia dapat menyandikan informasi biologis dengan cara yang sama seperti DNA. Studi baru, yang diterbitkan 9 September di Jurnal Informasi dan Pemodelan Kimia, mungkin menunjukkan jalan menuju target baru untuk obat-obatan farmasi, menjelaskan bagaimana kehidupan pertama kali berevolusi di Bumi dan bahkan membantu kita mencari bentuk kehidupan di luar planet kita, para penulis menulis
"Sangat menarik untuk mempertimbangkan potensi sistem genetika alternatif ... bahwa ini mungkin telah muncul dan berevolusi di lingkungan yang berbeda, mungkin bahkan di planet atau bulan lain di dalam tata surya kita," rekan penulis Jay Goodwin, seorang ahli kimia di Emory University , kata dalam sebuah pernyataan.
Baik DNA dan RNA, dua jenis asam nukleat yang diketahui, mengandung bit kimia yang disebut nukleotida, yang terhubung dalam urutan tertentu dan menyampaikan data yang berbeda, tergantung pada urutannya, mirip dengan masing-masing huruf dalam kalimat tertulis. Beberapa molekul alami dan buatan manusia meniru struktur dasar DNA, tetapi sebelum sekarang, tidak ada yang berusaha menghitung berapa banyak yang mirip ini mungkin ada, para penulis menulis.
"Ada dua jenis asam nukleat dalam biologi," kata rekan penulis Jim Cleaves, seorang ahli kimia di Tokyo Institute of Technology, dalam pernyataannya. "Kami ingin tahu apakah ada satu lagi yang bisa ditemukan atau bahkan satu juta lebih."
"Jawabannya adalah, tampaknya ada banyak, lebih banyak dari yang diharapkan," kata Cleaves.
Para penulis merancang program komputer untuk menghasilkan formula kimia untuk molekul seperti asam nukleat. Dalam DNA, nukleotida berpasangan dalam pasangan yang berbeda dan berkumpul dalam satu garis, sehingga para ilmuwan memastikan bahwa molekul yang dihasilkan dapat terbentuk dengan cara yang sama. Pada akhirnya, program mereka mengumpulkan lebih dari 1.160.000 molekul berbeda yang memenuhi kriteria dasar ini.
"Kami terkejut dengan hasil perhitungan ini," kata rekan penulis Markus Meringer, seorang ahli kimia di Pusat Aerospace Jerman di Cologne, dalam pernyataannya. "Akan sangat sulit untuk memperkirakan apriori bahwa ada lebih dari satu juta perancah seperti asam nukleat. Sekarang kita tahu, dan kita dapat mulai menguji beberapa di antaranya di laboratorium."
Banyaknya yang mirip dapat mengklarifikasi kisah tentang bagaimana kehidupan di Bumi terjadi, sebelum DNA dan RNA mendominasi dunia biologi. Secara teori, evolusi mungkin telah melakukan "uji coba" dengan beberapa molekul lain ini sebelum menggunakan asam nukleat sebagai konveyor data genetik terbaik, saran para penulis.
Mereka yang mirip juga dapat memicu kemajuan medis di masa depan, mereka menambahkan. Obat-obatan yang menyerupai nukleotida sudah digunakan untuk merusak virus berbahaya dan sel kanker ganas dalam tubuh manusia, menurut pernyataan itu. Dengan perpustakaan molekul yang mirip secara struktural di tangan, pengembang obat berpotensi mengadopsi DNA yang mirip sebagai senjata utama dalam memerangi penyakit.
"Sangat menarik untuk berpikir bahwa dengan menggunakan teknik komputasi modern kita mungkin menemukan obat baru ketika mencari molekul alternatif untuk DNA dan RNA yang dapat menyimpan informasi herediter," kata rekan penulis Pieter Burger, seorang ahli biokimia di Emory University.
