Doble h\u00e9lice que muestra la alineaci\u00f3n coplanar de pares de bases est\u00e1ndar. WIKIMEDIA COMMONS, MUSHTI<\/p>\n
Investigadores que estudian la expansi\u00f3n del \u00abalfabeto\u00bb del ADN -desarrollando bases artificiales que potencialmente pueden codificar m\u00e1s informaci\u00f3n que los est\u00e1ndares A, T, C y G- han descubierto que la ADN polimerasa es m\u00e1s acomodarse a conformaciones de pares de bases inusuales de lo que se pensaba anteriormente, en una nueva investigaci\u00f3n publicada esta semana (3 de junio) en Nature Chemical Biology<\/em>. Mientras toma la plantilla y replica las hebras de ADN, la polimerasa puede obligar a los pares de bases a adoptar una geometr\u00eda est\u00e1ndar, incluso si no se alinean de esta manera en una doble h\u00e9lice normal, lo que explica c\u00f3mo la polimerasa puede incorporar estas bases no naturales en las secuencias de ADN. .<\/p>\n “Este art\u00edculo hace una contribuci\u00f3n muy importante a la biolog\u00eda sint\u00e9tica” dijo Steven Benner, Miembro Distinguido de la Fundaci\u00f3n para la Evoluci\u00f3n Molecular Aplicada y el Instituto Westheimer, quien tambi\u00e9n trabaja en bases no naturales, pero no particip\u00f3 en el estudio. \u00abMuestra c\u00f3mo…<\/p>\n Desarrollar pares de bases artificiales que puedan incorporarse de manera eficiente en la replicaci\u00f3n de ADN in vivo ser\u00eda un primer paso en la ingenier\u00eda de un organismo semisint\u00e9tico\u00bb, dijo el coautor principal Floyd Romesberg en El Instituto de Investigaci\u00f3n Scripps en California. Los cient\u00edficos tambi\u00e9n esperan dise\u00f1ar nuevas bases para aplicaciones in vitro, dijo Romesberg, tal vez usando bases no naturales con grupos funcionales agregados para ayudar a dise\u00f1ar mol\u00e9culas de ADN o ARN con actividad enzim\u00e1tica.<\/p>\n Los cient\u00edficos que buscan desarrollar un alfabeto gen\u00e9tico expandido han adoptado diferentes enfoques para dise\u00f1ar nuevas bases. Benner, por ejemplo, ha desarrollado bases que se asocian a trav\u00e9s de enlaces de hidr\u00f3geno, al igual que los nucle\u00f3sidos est\u00e1ndar, que atraviesan el centro de la doble h\u00e9lice para formar enlaces de hidr\u00f3geno, creando un solo plano alineando sus bordes. El grupo de Romesberg, por otro lado, desarroll\u00f3 las bases no naturales dNaM y d5SICS, que no se asocian a trav\u00e9s de enlaces de hidr\u00f3geno, sino mediante interacciones hidrof\u00f3bicas, de modo que las bases forman una h\u00e9lice ligeramente rizada. A pesar de esta geometr\u00eda inusual, dNaM y d5SICS pueden incorporarse al ADN durante las reacciones de PCR casi tan eficientemente como las bases est\u00e1ndar.<\/p>\n Pero se sabe que la ADN polimerasa necesita bases para ajustarse a la geometr\u00eda coplanar est\u00e1ndar, conocida como Watson -Crick geometr\u00eda, explic\u00f3 Romesberg, por lo que no estaba claro c\u00f3mo la enzima pod\u00eda tratar con las bases no naturales. \u00bfBusc\u00f3 bases en la conformaci\u00f3n correcta, por ejemplo, o puede empujar las bases hacia la alineaci\u00f3n correcta?<\/p>\n En lo que Benner describi\u00f3 como un tour-de-force t\u00e9cnico, el laboratorio de Romesberg, trabajando principalmente con Andreas El grupo de Marx en la Universitt Konstanz en Alemania gener\u00f3 estructuras de cristalograf\u00eda de rayos X del n\u00facleo activo de la ADN polimerasa complejado con el par de bases no naturales, dNaMD5SICS, o un par de guaninecitosina est\u00e1ndar. Sorprendentemente, a pesar de su estructura inusual en la h\u00e9lice del ADN, el par de bases no naturales se ajustaba a la geometr\u00eda est\u00e1ndar de Watson-Crick cuando la polimerasa lo agarraba, lo que demuestra la capacidad de las enzimas para hacer cumplir esta geometr\u00eda necesaria al replicar el ADN.<\/p>\n La comprensi\u00f3n de c\u00f3mo la ADN polimerasa interact\u00faa con los pares de bases artificiales dar\u00e1 pistas a los cient\u00edficos que esperan seguir modificando las bases o la polimerasa, dijo Eugene Wu, bioqu\u00edmico de la Universidad de Richmond en Virginia, que no particip\u00f3 en el estudio. Como cient\u00edfico, sientes que realmente entiendes un sistema cuando puedes redise\u00f1arlo, dijo Wu. Por supuesto, la replicaci\u00f3n exitosa del ADN in vitro es solo el primer paso para crear un organismo que incorpore bases artificiales en su c\u00f3digo gen\u00e9tico, agreg\u00f3. Tambi\u00e9n ser\u00e1 necesario eliminar otros obst\u00e1culos enzim\u00e1ticos, como las enzimas de reparaci\u00f3n del ADN que pueden reconocer bases artificiales y eliminarlas.<\/p>\n Mientras tanto, Romesberg y sus colegas est\u00e1n trabajando para optimizar la forma en que las bases interact\u00faan con la polimerasa. El grupo tambi\u00e9n planea unir grupos fluorescentes a sus bases artificiales a trav\u00e9s de conectores para examinar la biof\u00edsica del ensamblaje y la funci\u00f3n de los ribosomas, desarrollar mol\u00e9culas de ADN con propiedades catal\u00edticas y, en \u00faltima instancia, dise\u00f1ar sistemas in vivo donde estas bases puedan incorporarse en la replicaci\u00f3n del ADN y pasarse a las c\u00e9lulas hijas.<\/p>\n Ese ser\u00eda realmente el jonr\u00f3n, dijo Romesberg.<\/p>\n K. Betz et al., KlenTaq polimerasa replica pares de bases no naturales mediante la inducci\u00f3n de la geometr\u00eda de Watson-Crick, Nat. qu\u00edmica Biol.<\/em><\/strong>, doi:10.1038\/nchembio.966, 2012.<\/strong><\/p>\n <\/strong><\/p>\n <\/p>\n Recibe acceso completo a m\u00e1s de 35 a\u00f1os de archivos<\/strong>, tambi\u00e9n como TS Digest<\/em><\/strong>, ediciones digitales de The Scientist<\/em><\/strong>, art\u00edculos destacados<\/strong> y mucho m\u00e1s m\u00e1s!\u00danase gratis hoy \u00bfYa es miembro?Inicie sesi\u00f3n aqu\u00ed<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Doble h\u00e9lice que muestra la alineaci\u00f3n coplanar de pares de bases est\u00e1ndar. 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