Una pequeña molécula fluorescente ha arrojado nueva luz sobre nudos de ADN que se cree que juegan un papel en la regulación de cómo se activan y desactivan los genes.
el ADN generalmente está dispuesto en una doble hélice, donde dos hebras están entrelazadas como una escalera en espiral, pero investigaciones anteriores han demostrado la existencia de estructuras de ADN inusuales llamadas cuádruplex, donde cuatro hebras están dispuestas en forma de pequeños nudos.
Ahora los investigadores del Imperial College London, dirigidos por la Dra. Marina Kuimova y el profesor Ramon Vilar, están desentrañando los misterios de estas estructuras de ADN de cuatro cadenas. Han creado una molécula fluorescente que puede revelar la presencia de estas estructuras en las células vivas.
El equipo utilizó la molécula brillante para apuntar al ADN cuádruplex dentro de las células de cáncer de hueso humano cultivadas en el laboratorio. Junto con colegas del Kings College de Londres, estudiaron las interacciones entre los dos en tiempo real, utilizando microscopios potentes.
Los cuádruplex pueden formarse cuando una cadena de ADN rica en guaninas, uno de los cuatro componentes básicos del ADN, se pliega sobre sí misma. Se han encontrado varias estructuras cuádruplex distintas en el genoma humano, pero su papel exacto sigue sin estar claro. Estudios recienteshan demostrado que son particularmente frecuentes en las regiones cercanas a los oncogenes, genes que tienen el potencial de causar cáncer.
"Cada vez hay más pruebas de que los cuádruplex están involucrados en el encendido y apagado de los genes debido a dónde se ubican generalmente dentro del genoma", dice la profesora Vilar, del Departamento de Química de Imperial.
"Si esto se puede demostrar, los cuádruplex se convertirían en un objetivo extremadamente importante para el tratamiento de enfermedades como el cáncer. Pero para comprender qué papel juegan, necesitamos poder estudiarlos en las células vivas. Nuestra nueva molécula fluorescente nos permitepara hacer esto monitoreando directamente el comportamiento de los cuádruplex dentro de las células vivas en tiempo real "
El equipo diseñó la molécula fluorescente para que brille más intensamente cuando se une al ADN. Utilizando microscopios potentes descubrieron que podían distinguir entre las moléculas que se unen al ADN helicoidal doble más común y al ADN cuádruplex porque brillaba durante mucho más tiempo cuando se unía a cuádruplex.
Los investigadores también pudieron visualizar la molécula fluorescente desplazada del ADN cuádruplex por otra molécula que se sabe que es un aglutinante cuádruplex muy bueno. Esto sugiere que la molécula imperial podría usarse para buscar nuevos compuestos que puedan unirse a cuádruplex.
El coautor Arun Shivalingam, quien trabajó en el estudio durante su doctorado en Imperial, dice: "Hasta ahora, para obtener imágenes de cuádruplex en las células, los investigadores han tenido que mantener las células en su lugar mediante la fijación química. Sin embargo, esto las mata y traeen cuestión de si la molécula realmente interactúa con cuádruplex en un entorno dinámico "
El profesor Vilar agrega: "Hemos demostrado que nuestra molécula podría usarse potencialmente para verificar en células vivas y en tiempo real si los posibles aglutinantes de ADN cuádruplex están alcanzando su objetivo. Esto podría ser un cambio de juego para acelerar la investigación de estas estructuras de ADN"
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Imperial College de Londres . Original escrito por Hayley Dunning. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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