WIKIMEDIA COMMONS, MIKE Y AMANDA KNOWLES<\/p>\n
Los sistemas biol\u00f3gicos son complicados. Aunque el ADN puede llevar una secuencia simple de pares de bases, una vez que esta informaci\u00f3n se transcribe en ARN y se traduce en prote\u00ednas, esta secuencia simple puede dar lugar a numerosas circunvoluciones, a menudo impredecibles. Enfrent\u00e1ndose a esta imprevisibilidad de la estructura del ARN y la prote\u00edna, los bi\u00f3logos sint\u00e9ticos pueden tener dificultades para dise\u00f1ar sistemas biol\u00f3gicos precisos con objetivos espec\u00edficos. Pero, \u00bfy si el sistema se construyera completamente con ADN?<\/p>\n
En un estudio en Journal of Royal Society Interface<\/em> publicado en l\u00ednea la semana pasada, Harish Chandran de la Universidad de Duke y sus colegas usan ADN’s simplicidad y previsibilidad para proponer posibles nanoestructuras de ADN que imitan polimerasas o enzimas de restricci\u00f3n para llevar a cabo una variedad de procesos biol\u00f3gicos.<\/p>\n “Es una demostraci\u00f3n te\u00f3rica clara de que algunas reacciones importantes podr\u00edan ser posibles utilizando la estructura del ADN’ ,” dijo Chris Dwyer, un ingeniero inform\u00e1tico de la Universidad de Duke que dise\u00f1a nanoestructuras de ADN y no particip\u00f3 en…<\/p>\n Mientras que el origami de ADN, la construcci\u00f3n de nanoestructuras de ADN plegadas con precisi\u00f3n ya se ha utilizado para facilitar las reacciones enzim\u00e1ticas a trav\u00e9s de la colocaci\u00f3n precisa de los componentes. El trabajo de Chandran es el primer intento de utilizar el ADN como enzima en tales sistemas. Los modelos aprovechan la doble h\u00e9lice y el deseo del ADN de seguir girando. Chandran y su equipo crearon modelos inform\u00e1ticos de estructuras de meta-ADN utilizando piezas de ADN como bloques de construcci\u00f3n, o ladrillos, para construir algo mucho m\u00e1s grande que todav\u00eda act\u00faa como una hebra de ADN. As\u00ed como una base real es la unidad primaria del ADN, las metabases (ladrillos de ADN) son las unidades primarias del meta-ADN.<\/p>\n Las metabases est\u00e1n dise\u00f1adas a partir de tres hebras de ADN bicatenario normal. . Los extremos de cada hilo complementan a los otros dos, y los tres coincidir\u00e1n en lo que Chandran describe como una estrella de tres puntas. Estas estrellas se pueden unir, nuevamente a trav\u00e9s de secuencias terminales complementarias, con otras estrellas, para formar hebras de meta-ADN.<\/p>\n La creaci\u00f3n de estructuras de meta-ADN que pueden actuar como enzimas, agregaron los investigadores, simplemente involucra la combinaci\u00f3n de dos meta-hebras de diferente longitud, proporcionando una abertura para que se unan otros bits de meta-ADN de una sola hebra. En las condiciones adecuadas, las nuevas metabases podr\u00edan comenzar a unirse a la metacadena m\u00e1s larga, lo que permitir\u00eda posibles reacciones enzim\u00e1ticas, como la replicaci\u00f3n del ADN (al igual que las reacciones de PCR, en las que se extienden fragmentos de ADN cebadores m\u00e1s cortos en las condiciones adecuadas). El meta-ADN tambi\u00e9n podr\u00eda dise\u00f1arse para imitar la actividad de las enzimas de restricci\u00f3n si una cadena dentro de una de sus metabases reconoce una secuencia en la cadena de meta-ADN que se va a dividir.<\/p>\n Los investigadores a\u00fan tienen que construir dicho ADN -reacciones enzim\u00e1ticas basadas en, pero han comenzado a construir estructuras de meta-ADN reales, y Chandran conf\u00eda en que con una planificaci\u00f3n cuidadosa, deber\u00edan poder poner estos principios en pr\u00e1ctica, dijo. \u00c9l imagina que alg\u00fan d\u00eda podr\u00e1 crear metac\u00e9lulas completas, capaces de interactuar con tejido vivo, posiblemente llevando componentes terap\u00e9uticos en su interior.<\/p>\n Un sistema construido completamente de ADN deber\u00eda te\u00f3ricamente eliminar la imprevisibilidad innecesaria del ARN y las prote\u00ednas, y deber\u00eda facilitar, a la larga, que los bi\u00f3logos sint\u00e9ticos dise\u00f1en sistemas \u00fanicos, dijo Chandran. Tenemos una fuerte creencia en nuestro grupo de que probablemente podamos crear vida primitiva usando solo hebras de ADN.<\/p>\n Dwyer estuvo de acuerdo en que el dise\u00f1o de enzimas es un problema que a\u00fan no se ha resuelto, pero se\u00f1al\u00f3 un inconveniente cr\u00edtico de la tecnolog\u00eda de solo ADN. sistema. En este punto, solo es realmente aplicable a otras construcciones de meta-ADN, explic\u00f3 Dwyer. Para volverse realmente \u00fatil, el meta-ADN deber\u00e1 poder interactuar con las prote\u00ednas. Tambi\u00e9n es probable que el meta-ADN realice reacciones (como la replicaci\u00f3n) mucho m\u00e1s lentamente que las enzimas proteicas normales, un punto que Chandran reconoci\u00f3.<\/p>\n Y no todos ven la necesidad de sistemas solo de ADN en primer lugar. Aunque dice que la investigaci\u00f3n es ordenada, el qu\u00edmico de sistemas Douglas Philp de la Universidad de St Andrews en Escocia no siente que las enzimas y el ARN necesiten ser reemplazados. Las prote\u00ednas realizan trabajo enzim\u00e1tico, el ARN puede transportar informaci\u00f3n y catalizar reacciones, y el ADN transporta informaci\u00f3n, dijo Philp. El ADN es excelente para transportar informaci\u00f3n porque es muy estable, pero es la extraordinaria complejidad de la estructura de la prote\u00edna lo que ayuda a que las enzimas funcionen tan bien. La propensi\u00f3n mon\u00f3tona del ADN por la doble h\u00e9lice en realidad podr\u00eda limitar su aplicabilidad, se\u00f1al\u00f3.<\/p>\n Reciba acceso completo a m\u00e1s de 35 a\u00f1os de archivos<\/strong>, as\u00ed como TS Digest<\/em><\/strong>, ediciones digitales de The Scientist<\/em><\/strong> , art\u00edculos destacados<\/strong>, \u00a1y mucho m\u00e1s!\u00danase gratis hoy \u00bfYa es miembro?Inicie sesi\u00f3n aqu\u00ed<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" WIKIMEDIA COMMONS, MIKE Y AMANDA KNOWLES Los sistemas biol\u00f3gicos son complicados. 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