Los científicos han descubierto que las estructuras retorcidas en el ADN han sido completamente diferentes.
Dentro de las células, ADN Retorcido, copiado y tirado. Los giros afectan cómo funcionan los genes, se encienden y cuándo se ven afectados. Estudiar cómo responde el ADN al estrés ayuda a los científicos a comprender mejor cómo se controlan los genes, cómo se organiza la molécula y cómo los problemas en estos procesos pueden conducir a la enfermedad.
Durante años, los investigadores han estado utilizando nanoporos, agujeros pequeños que son bastante amplios para deslizarse a través de una sola cadena de ADN, para leer secuencias de ADN de manera rápida y económica. Estos sistemas operan midiendo la corriente que fluye a través del nanopore. Cuando pasa la molécula de ADN, interrumpe la corriente de una manera única que coincide con las cuatro «letras» que forman el código de ADN: A, T, C y G.
Los retrasos o picos inesperados en esta señal se definen como nódulos en el ADN. Pero ahora, un nuevo estudio publicado en la revista el 12 de agosto Revisión de física x Estos cambios en la señal también encontraron que los plectonemas también indican, que son bobinas naturales, que se forman cuando el ADN está bajo presión.
«Los asentimientos y los plectonemas son muy similares en las señales de nanoporos», dijo un autor principal de estudio. Ulrich KeisarEl físico de laboratorio de Cavendish en la Universidad de Cambridge dijo Live Science. «Pero provienen de diferentes mecanismos físicos. Los nudos son como el apriete; los plactonemas se forman a partir de torque, como más resortes espirales».
Para estudiar estas bobinas, los investigadores pasaron la cadena de ADN a través de un nanoporo en forma de cono con un pH alto en una solución salina. La solución ayudó a crear un flujo electrosmótico, lo que significa que el ADN entró en el agujero. La moción creó un poder o torque de torsión bastante fuerte que se enrolla el ADN, explicado por Keyser.
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Keyser y su equipo también aplicaron un voltaje eléctrico a través de las nanoporanas, ayudando a impulsar el ADN y medir los cambios en la corriente.
«En este tipo de sistemas de nanoskale, todo es un conflicto muy alto, por lo que el ADN se mueve como nadar a través de la miel», dijo Keyser. «Esta es una atmósfera muy viscosa. Por lo tanto, las fuerzas relativamente altas empujan el ADN en este movimiento de Corkskrew».
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Los investigadores han analizado miles de eventos. Aunque todavía aparecen algunos nódulos en la prueba, son pequeños, aproximadamente 140 en todo el nanómetro, pero los plectónimos eran de aproximadamente 2,100 nanómetros. A medida que aumentó el voltaje al sistema, los plectónimos se volvieron más comunes debido a un torque fuerte.
Para probar aún más cómo la torsión afecta el comportamiento del ADN, los investigadores introdujeron un hilo de la doble hélice de ADN a descansos cortos llamados Nicks. Estos Knicks permitieron que el ADN girara más fácilmente y libere un impulso construido en la construcción, lo que condujo a la formación de menos plectónimos. Confirmó que el alquitrán pero también un importante impulsor de la estructura de estas estructuras.
«Cuando controlamos la capacidad de una molécula giratoria, podemos cambiar la frecuencia con la que han aparecido los plectonemas», dijo Keyser.
Aunque los nanoporos son muy diferentes de las células, estos tipos de plectonemas también se pueden formar durante procesos como la transcripción y repetición de ADN. La transcripción describe cuándo el código de ADN es copiado por otra molécula, que se llama ARNY pasó a la celda. La repetición explica cuándo la molécula de ADN se repite en su totalidad, por ejemplo, cuando la célula se divide.
«Creo que retorcerse en moléculas puede conducir a un I-Motiff y una formación G-Cadrplex«Keyser le dijo a Live Science, dando el nombre de dos tipos específicos de nudos que se encuentran en el ADN, por lo que lo que encontraron en su estudio de laboratorio afecta a las células vivas», explicó.
Keyser y su equipo están investigando cómo formar plactonemas y otras estructuras de ADN en procesos naturales, como la transcripción. Adentro El trabajo del pasadoExploró cómo el alquitrán, pero también cómo los «nanoporos de alquitrán dan a los científicos no solo que leen el ADN sino también una forma de ver cómo se comporta, este estudio enfatiza.
«La molécula de ADN se puede apretar a través del agujero, donde se cree que es más grande que el diámetro de su rigidez. Es muy grande», Slaven GarazEl físico de la Universidad Nacional de Singapur, que no es parte del estudio, dijo Live Science. «Son 10, 50, 100 veces duros que el tamaño del agujero. Sin embargo, se doblará y pasará».
Garaj estaba entusiasmado con los hallazgos. En el futuro, «podremos separar la torsión inducida por nanoporos de los alquitrán del ADN que ya está en el ADN. Nos permite explorar las superking natural de una manera nueva», dijo. Es importante comprender cómo las bobinas y los nódulos controlan la actividad del gen.
