ADN: Formas Complejas, Nuevas Funciones
El ADN puede adoptar formas complejas que le permiten realizar nuevas funciones
Según un estudio reciente realizado por investigadores de Weill Cornell Medicine y del Instituto Nacional del Corazón, los Pulmones y la Sangre, una sección de los Institutos Nacionales de la Salud, el ADN tiene la capacidad de imitar las estructuras intrincadas y tridimensionales de las proteínas.
Recientemente se ha publicado en Nature un estudio realizado por investigadores de Weill Cornell Medicine y del Instituto Nacional del Corazón, los Pulmones y la Sangre que ha descubierto que el ADN puede adoptar estructuras intrincadas y tridimensionales que se asemejan a las funciones de las proteínas.
Los investigadores utilizaron avanzadas técnicas de imagen para descubrir la compleja naturaleza de una molécula de ADN que imitaba las propiedades de la proteína verde luminiscente (GFP), derivada de las medusas y utilizada habitualmente como marcador fluorescente en los laboratorios.
Consecuencias para las pruebas de laboratorio y las aplicaciones clínicas
Los resultados del estudio representan un avance significativo en la comprensión de cómo el Ácido Desoxirribonucleico puede manipularse para plegarse en formas elaboradas, aportando información valiosa para el desarrollo de moléculas de ADN para diversas aplicaciones clínicas y de laboratorio. Como ejemplo, una etiqueta fluorescente totalmente de ADN que emule la GFP podría servir como herramienta eficaz de etiquetado de segmentos específicos de ADN en la investigación biológica y los kits de diagnóstico, ofreciendo soluciones rentables.
En este sentido, el Dr. Samie Jaffrey, coautor del estudio y Catedrático Greenberg-Starr de Farmacología en Weill Cornell Medicine, expresó el impacto transformador de estos hallazgos en nuestra comprensión de las capacidades del ADN. En tanto que en la naturaleza el ADN existe principalmente como una estructura helicoidal estable de doble hebra, responsable del almacenamiento de la información genética, en otros procesos que se producen en las células intervienen sobre todo proteínas.
Un estudio anterior del Dr. Jaffrey y sus colegas descubrió un ADN monocatenario, denominado “lechuga” por su emisión fluorescente, que imitaba la actividad de la GFP. Para conseguirlo, la lechuga se unía a una pequeña molécula orgánica, un fluoróforo similar al núcleo de la GFP, y ejercía presión para activar su fluorescencia. Estos investigadores demostraron con éxito la combinación lechuga-fluoróforo como etiqueta luminiscente para la detección rápida del SARS-CoV-2, el virus causante del COVID-19, tal y como informaron en su trabajo anterior.
Para esclarecer la estructura de la lechuga, el equipo del Dr. Jaffrey colaboró con el Dr. Adrian R. Ferré-D’Amaré, un importante investigador del Instituto Nacional del Corazón, los Pulmones y la Sangre. Para examinar la estructura de la lechuga a nivel atómico se emplearon técnicas de imagen avanzadas, como la criomicroscopía electrónica, bajo la dirección del Dr. Luiz Passalacqua, investigador del equipo del Dr. Ferré-D’Amaré.
La estructura sin precedentes de la lechuga, al descubierto
Descubrieron que la lechuga se pliega en una forma única, con una unión cuádruple de ADN inédita, que encierra el fluoróforo y activa su luminiscencia. Observaron también que el plegamiento de la lechuga se mantiene unido por enlaces entre nucleobases, los bloques de formación del ADN conocidos habitualmente como las “letras” del alfabeto del ADN.
El investigador subrayó que la molécula de ADN descubierta no trata de imitar a una proteína, sino que realiza funciones similares a las de la GFP a su manera. Los responsables de la investigación prevén que sus hallazgos agilizarán el desarrollo de moléculas de ADN fluorescentes, incluida la lechuga, para aplicaciones como pruebas de diagnóstico rápido y diversas tareas científicas que requieran un marcado por fluorescencia basado en el ADN.
El Dr. Jaffrey subrayó la trascendencia de estudios como el suyo a la hora de facilitar la creación de herramientas innovadoras basadas en el ADN para futuros avances en la aplicación y la investigación científicas.
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