Cuando los científicos descubrieron el ADN y aprendieron a controlarlo, no solo se revolucionó la ciencia, sino también la sociedad. Hoy en día, los investigadores y la industria médica crean rutinariamente estructuras artificiales de ADN para muchos propósitos, incluido el diagnóstico y el tratamiento de enfermedades.
Ahora, un equipo de investigación internacional informa haber creado una poderosa supermolécula con el potencial de revolucionar aún más la ciencia.
La obra está publicada en Comunicaciones de la naturaleza. Los autores son de la Universidad del Sur de Dinamarca Dinamarca, la Universidad Estatal de Kent EE. UU., la Universidad de Copenhague Dinamarca, la Universidad de Oxford Reino Unido y ATDBio Reino Unido. Los autores principales son Chenguang Lou, profesor asociado de la Universidad del SurDinamarca y Hanbin Mao, profesor, Universidad Estatal de Kent, EE. UU..
Próxima generación de nanotecnología
Los investigadores describen su supermolécula como un matrimonio entre el ADN y los péptidos.
El ADN es una de las biomoléculas más importantes, al igual que los péptidos; las estructuras peptídicas se utilizan, entre otras cosas, para crear proteínas artificiales y diversas nanoestructuras.
"Si combina estos dos, como lo hemos hecho, obtiene una herramienta molecular muy poderosa, que puede conducir a la próxima generación de nanotecnología; puede permitirnos hacer nanoestructuras más avanzadas, por ejemplo, para detectar enfermedades", diceautor correspondiente Chenguang Lou, profesor asociado del Departamento de Física, Química y Farmacia de la Universidad del Sur de Dinamarca.
La causa del Alzheimer
Según los investigadores, otro ejemplo es que este matrimonio de péptidos con el ADN se puede usar para crear proteínas artificiales, que serán más estables y, por lo tanto, más confiables para trabajar que las proteínas naturales, que son vulnerables al calor, los rayos UV, los químicosreactivos, etc
"Nuestro próximo paso será investigar si se puede usar para explicar la causa de la enfermedad de Alzheimer en la que los péptidos que funcionan mal son los culpables", dice el otro autor correspondiente, Hanbin Mao, profesor de Química y Bioquímica de la Universidad Estatal de Kent.
El trabajo de investigación informa sobre las propiedades mecánicas de una nueva estructura compuesta por estructuras de ADN de tres cadenas y estructuras de péptidos de tres cadenas. Puede parecer simple, pero está lejos de serlo.
naturaleza izquierda y derecha
Es raro en la naturaleza que las estructuras peptídicas y de ADN estén unidas químicamente como lo está esta nueva estructura.
En la naturaleza, a menudo se comportan como gatos y perros, aunque algunas interacciones clave son esenciales para cualquier organismo vivo. Una posible razón de esto es su llamada quiralidad, a veces también descrita como lateralidad.
Todas las estructuras biológicas, desde las moléculas hasta el cuerpo humano, tienen una quiralidad fija; piense en nuestro corazón, que siempre está ubicado en el lado izquierdo de nuestro cuerpo. El ADN siempre es dextrógiro y los péptidos siempre son dextrógiros, por lo quetratar de combinarlos es una tarea muy desafiante.
Cambiando de izquierda a derecha
"Imagina que quieres apilar tus dos manos haciendo coincidir cada dedo mientras ambas palmas miran en la misma dirección. Descubrirás que es imposible hacerlo. Solo puedes hacer esto si puedes engañar a tus dos manos para que tengan el mismoquiralidad", dice Hanbin Mao.
Esto es lo que ha hecho el equipo de investigación; engañar a la quiralidad. Han cambiado la quiralidad del péptido de izquierda a derecha, por lo que encaja con la quiralidad del ADN y funciona con ella en lugar de repelerla.
"Este es el primer estudio que muestra que la quiralidad del ADN y las estructuras peptídicas pueden comunicarse e interactuar, cuando se cambia su lateralidad", dice Chenguang Lou.
Entonces, ¿por qué tenemos una mano izquierda y una derecha?
Los investigadores informan ser los primeros en dar una respuesta a por qué el mundo biológico es quiral :
"La respuesta es energía: el mundo quiral requiere la energía más baja para mantenerse, por lo tanto, es más estable", dice Hanbin Mao.
En otras palabras: la naturaleza siempre buscará gastar la menor cantidad de energía posible.
