Nukleinsyrorna i DNA kodar för genetisk information, medan aminosyrorna i proteiner innehåller koden för att förvandla denna information till strukturer och funktioner. Tillsammans, de tillhandahåller de två grundläggande koder som ligger till grund för hela livet.

Nu har forskare hittat ett sätt att kombinera dessa två huvudsakliga kodningsspråk till en enda "tvåspråkig" molekyl.

De Journal of the American Chemical Society publicerade verket av kemister vid Emory University. Den syntetiserade molekylen kan bli ett kraftfullt verktyg för applikationer som diagnostik, genterapi och läkemedelsleverans riktad till specifika celler.

"Ungefär som en översättare möjliggör kommunikation mellan två människor från olika regioner i världen, vi föreställer oss att vår tvåspråkiga molekyl kommer att göra det möjligt för oss att förmedla nya former av kommunikation mellan nukleinsyror och proteiner i cellmiljön, säger Jennifer Heemstra, docent i kemi vid Emory University och seniorförfattare till studien.

Nukleinsyror lagrar information i ett "alfabet" med fyra baser, känd som nukleotider. Peptider och proteiner använder ett helt annat alfabet, består av 20 olika aminosyror.

"Nukleinsyraspråket är lätt att tala, men lite begränsad, "Säger Heemstra." Medan proteinspråket är otroligt komplext och svårt att förutsäga. Båda dessa molekyler har utvecklat utsökta egenskaper under miljarder år av utveckling. "

Tidigare syntetiserade molekyler har fokuserat på egenskaperna för antingen nukleinsyror eller aminosyror. Emory -forskarna ville utnyttja kraven hos båda informationssystemen inom en enda molekyl.

Utmaningen var enorm, använda tekniker från organisk kemi, molekylär och cellulär biologi, materialvetenskap och analytisk kemi. Forskarna byggde en proteinställning och kopplade sedan fungerande fragment av nukleotider och aminosyror till denna ram.

"De två olika koderna behövde syntetiseras separat och sedan sammanföras i ställningen, "säger Colin Swenson, första författare till tidningen och en doktorand i Heemstra lab.

Den resulterande tvåspråkiga molekylen är stabil, tillverkad av billiga material, och mycket generaliserbar, ger den potential för olika biomedicinska och nanotekniska tillämpningar. "Det är som en programmerbar, universell adapter som för samman proteiner och nukleinsyror, "Heemstra säger." Vi hoppas att andra forskare inspireras att tänka på olika sätt att använda den. "

Emory -kemisterna undersöker nu att använda den tvåspråkiga molekylen för riktad läkemedelsleverans till specifika celler. "Det är i huvudsak en stimuli-känslig behållare, "Säger Heemstra." Vi har visat att det kan binda till läkemedelsmolekyler. Och det är programmerbart att falla isär i närvaro av specifika RNA -molekyler som finns mer i cancerceller. "