Il "naso" chimico distingue caratteristiche importanti nelle strutture del DNA

Piccoli cambiamenti nella struttura del DNA sono stati collegati al cancro al seno e ad altre malattie, ma finora ci sono stati

estremamente difficile da rilevare. Ora gli scienziati hanno risolto questo problema creando un naso chimico.

“Se la sequenza del DNA è piegata, lo èimpedirà la trascrizione di un gene associato a una specifica regione del DNA, spiega l'autore dello studio e professore di chimica dell'UCR Wenwan Zhong. "In altre parole, questo fenomeno ha un effetto positivo - sopprimendo un gene che può causare il cancro o lo sviluppo di tumori".

Al contrario, il ripiegamento del DNA può anche avere un effetto negativo.

"La trasformazione del DNA potrebbe potenzialmente interferire con la produzione di proteine ​​virali per ridurre al minimo la risposta immunitaria", aggiunge Zhong.

Per capire come questo DNA si trasforma influisceesseri viventi, positivamente o negativamente, la prima cosa da fare è trovarli. A tal fine, gli scienziati dell'UCR hanno utilizzato (ma completamente cambiato) il concetto che era stato precedentemente utilizzato per determinare i componenti chimici in diverse varietà di vini.

Le sostanze chimiche nel sistema sono progettate perricerca virtualmente qualsiasi molecola bersaglio. Di solito, tuttavia, un tale "naso" non è in grado di rilevare il DNA. È stato solo dopo che gli scienziati hanno aggiunto componenti non standard al sistema che ha trovato il DNA bersaglio.

Il nuovo naso chimico è composto da tre parti:molecole ospiti, molecole ospiti fluorescenti e DNA bersaglio. Quando si trovano svolte insolite nel DNA, le molecole fluorescenti si accendono, avvisando gli scienziati della loro presenza nel campione.

Illustrazione di un sistema che risponde al rilevamento G-quadruplex. Credito: Richard Hooley / UCR

Il DNA è composto da quattro acidi nucleici:guanina, adenina, citosina e timina. Il più delle volte, questi acidi formano una struttura a doppia elica che ricorda una scala. Le macchie ricche di guanina a volte ruotano in modo diverso, creando un cosiddetto G-quadruplex. Le parti del genoma che compongono queste strutture quadruplex sono estremamente complesse. In tal modo, regolano l'espressione genica e svolgono un ruolo chiave nel mantenimento della salute delle cellule.

Nel loro lavoro, i ricercatori hanno voluto trovare un particolare tipo di quadruplex, composto da quattro guanine. Sono riusciti.

Gli scienziati esploreranno presto come le forzedanneggiando il DNA, influenzano i loro turni. I biologi studieranno anche il ripiegamento dell'RNA. Le strutture dell'acido ribonucleico sono più complesse dell'acido desossiribonucleico. Allo stesso tempo, la comprensione della struttura dell'RNA, che svolge importanti funzioni nella cellula, farà avanzare l'umanità nello studio delle malattie, concludono gli scienziati.

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G-quadruplex - sequenze di acidi nucleiciacidi ricchi di guanina e capaci di formare strutture a quattro catene. Le catene di acido nucleico da guanosina oligo- e polinucleotidi sono in grado di legarsi tra loro in presenza di un piccolo catione monovalente, il più delle volte potassio.

DNA - acido desossiribonucleico -una macromolecola che fornisce la conservazione, la trasmissione di generazione in generazione e l'attuazione del programma genetico per lo sviluppo e il funzionamento degli organismi viventi. Una molecola di DNA immagazzina informazioni biologiche sotto forma di un codice genetico, costituito da una sequenza di nucleotidi.