TECNOLOGIA y GENETICA

La Estructura Electrónica del ADN, Desvelada

Utilizando una técnica que combina mediciones a bajas temperaturas y cálculos teóricos, unos científicos han revelado por primera vez la estructura electrónica de moléculas individuales de ADN.


El conocimiento de las propiedades electrónicas del ADN es una cuestión importante en muchas áreas científicas, desde la bioquímica a la nanotecnología. Por ejemplo, en el estudio de los daños del ADN por radiación ultravioleta que pueden provocar la generación de radicales libres y mutaciones genéticas. En esos casos, la reparación del ADN se lleva a cabo espontáneamente a través de una transferencia de carga eléctrica a lo largo de la hélice del ADN que restaura los enlaces moleculares dañados.

En la nanobioelectrónica, que es el campo de investigación avanzada consagrado al estudio de moléculas biológicas (para producir nanocircuitos eléctricos, por ejemplo), se ha sugerido que el ADN, o sus derivados, podrían llegar a usarse como posibles cables moleculares en la formación de redes informáticas moleculares más pequeñas y eficientes que las producidas hoy con la tecnología del silicio.
El conocimiento adquirido en este proyecto, según los investigadores, podría también ser relevante para los intentos actuales de desarrollar nuevas maneras sofisticadas, fiables, más rápidas y baratas de descifrar la secuencia del ADN humano.

La investigación es el resultado de una colaboración internacional. Fue llevada a cabo por Errez Shapir y coordinada por Danny Porath, en el Departamento de Química Física y el Centro de Nanociencia y Nanotecnología de la Universidad Hebrea de Jerusalén, y por Rosa Di Felice, del Centro S3 del INFM-CNR en Módena, Italia. También han colaborado en el proyecto Alexander Kotlyar de la Universidad de Tel Aviv, el centro de supercomputación CINECA en Italia, y Gianaurelio Cuniberti, de la Universidad de Ratisbona, Alemania.

En su trabajo, los investigadores consiguieron descifrar la estructura electrónica del ADN y comprender cómo los electrones se distribuyen en las diversas partes de la doble hélice, un resultado perseguido por científicos durante muchos años, pero que no fue logrado antes por impedimentos técnicos.
Información adicional en: http://www.huji.ac.il/


Primeros Pasos Para Averiguar Como una Enzima Repara el ADN

Unas enzimas llamadas helicasas desempeñan un papel clave en la salud humana. Actúan como componentes críticos de muchas maquinarias moleculares que orquestan la reparación del ADN en la célula. Múltiples enfermedades, incluyendo el cáncer y el envejecimiento, se asocian con funcionamientos defectuosos de estas enzimas. El laboratorio de Maria Spies, profesora de bioquímica de la Universidad de Illinois, ha comenzado a desvelar detalles críticos sobre una de estas enzimas, llamada Rad3.

Las helicasas constituyen una categoría especial de motores moleculares que modifican al ADN (el componente fundamental de genes y cromosomas). Logran hacer esto moviéndose a lo largo de las hebras de ADN, casi de la misma manera en que los automóviles avanzan por las carreteras, usando la molécula de ATP como fuente de combustible. Su función ayuda a permitir la replicación y reparación de las hebras.

El ADN es una molécula frágil que sufre cambios dramáticos cuando se expone a la radiación, la luz ultravioleta, agentes químicos tóxicos, o subproductos de procesos celulares normales. Los daños del ADN, si no son reparados a tiempo, pueden conducir a mutaciones, cáncer, o muerte celular. Muchas helicasas de la familia de la Rad3 resultan piezas clave en la sofisticada maquinaria de la célula para prevenir y reparar tales daños.

Los investigadores estudiaron la versión de la Rad3 en las arqueas. Éstas son microorganismos cuyos sistemas de reparación de ADN están estrechamente relacionados con los de las células humanas.

La versión que de la enzima Rad3 poseen las arqueas es una representante muy buena de una familia única de helicasas de reparación de ADN estructuralmente relacionadas, donde todas poseen el mismo centro motor y comparten un importante rasgo estructural.

Trabajar con arqueas tiene la ventaja de permitir que los investigadores aumenten la cantidad disponible de proteína y también la de hacer posible una manipulación genética fácil.

Información adicional en:
http://www.news.uiuc.edu/news/08/0218helicase.html