Cientistas da Columbia e Harvard conseguiram retirar um aminoácido essencial do código genético usando inteligência artificial. A pesquisa demonstra que o ribossomo, estrutura celular responsável pela produção de proteínas, pode funcionar sem a isoleucina, um dos 20 aminoácidos tradicionais usados por todos os seres vivos.
Redesenho do ribossomo com inteligência artificial
A equipe aplicou algoritmos de IA para redesenhar proteínas do ribossomo, substituindo isoleucina por valina em mais de 40 proteínas. O desafio era gigantesco: o ribossomo contém centenas de interações complexas entre proteínas e RNA. A solução veio com softwares baseados em AlphaFold 2, que sugeriram alternativas estruturais para manter a funcionalidade celular.
Desafios na eliminação da isoleucina
Testes iniciais revelaram dificuldades. Quando os pesquisadores substituíram isoleucina em 50 genes do ribossomo, 13 mutações resultaram em células inviáveis. O gene problemático rplW exigiu ajustes específicos — os cientistas testaram 16 combinações de substituição até encontrar uma configuração funcional. A cepa modificada sobreviveu com crescimento 60% mais lento que o normal.
Como a IA revolucionou o processo?
Os modelos de IA propuseram soluções improváveis para biólogos humanos. Em alguns casos, substituíram isoleucina por aminoácidos com cargas elétricas diferentes ou estruturas rígidas. Apesar do sucesso técnico, os pesquisadores destacam limitações: os algoritmos não explicam os processos decisórios e, às vezes, sugerem mudanças radicais sem justificar a lógica estrutural.
Implicações para a evolução celular
O estudo oferece pistas sobre como organismos primitivos poderiam ter funcionado com códigos genéticos reduzidos. Análises de genomas mostram que isoleucina é o aminoácido mais frequentemente substituído por outros em espécies próximas. Isso reforça hipóteses de que formas de vida antigas experimentaram variações do código genético antes da padronização universal.
Apesar do avanço, dúvidas permanecem sobre os mecanismos que limitam o crescimento das células modificadas. A equipe continua investigando se a lentidão se deve a erros na síntese proteica ou à eficiência reduzida do ribossomo redesenhado. O experimento marca um passo importante para entender os limites da biologia sintética e a história evolutiva da vida na Terra.
Matéria original: https://arstechnica.com/science/2026/04/researchers-try-to-cut-the-genetic-code-from-20-to-19-amino-acids/
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