Científicos de la Universidad de Nottingham han desarrollado una técnica para analizar la estructura a nivel atómico de las moléculas de ARN con una precisión y velocidad excepcionales, y son los primeros en el mundo en utilizar el método para examinar los cambios estructurales en el ARN cuando una célula se infecta con el VIH. .
Los hallazgos, que se publican en Nature Communications , podría tener implicaciones de gran alcance para el tratamiento de diversas enfermedades en las que el ARN desempeña un papel fundamental y para el desarrollo de terapias como las vacunas de ARNm.
El ARN, primo cercano del ADN, desempeña un papel fundamental en diversos procesos biológicos, desde la síntesis de proteínas hasta la regulación genética. Sin embargo, a diferencia de la conocida estructura de doble hélice del ADN, el ARN se pliega en formas complejas que son increíblemente difíciles de analizar utilizando técnicas tradicionales.
Aquí es donde el equipo de Nottingham, dirigido por la Dra. Aditi Borkar, profesora asistente de Bioquímica y Biofísica Molecular en la Facultad de Medicina y Ciencias Veterinarias, ha logrado una hazaña transformadora.
El Dr. Borkar desarrolló un poderoso método que combina una tecnología de espectrometría de masas de vanguardia llamada OrbiSIMS criogénico, una capacidad de obtención de imágenes única de la Universidad, con automatización y modelado computacional avanzado. Esta combinación permitió al equipo analizar cantidades atómicos de ARN y determinar sus estructuras 3D a la par con los estándares de la industria, en cuestión de días.
Este enfoque innovador promete avances significativos en el alcance, la precisión y la velocidad de la biología estructural del ARN y acelerará el desarrollo de terapias basadas en ARN.
El Dr. Borkar dijo:"Los ARN son una de las moléculas más difíciles de estudiar mediante biología estructural. OrbiSIMS es al menos 1.000 veces más sensible para estudiar ARN en comparación con otras técnicas estructurales utilizadas normalmente en nuestro campo.
"Con nuestro proceso guiado por OrbiSIMS, ahora podemos determinar las estructuras de ARN en cuestión de días, en lugar de meses. Esta increíble sensibilidad y velocidad ahora nos ayudarán a estudiar objetivos que antes eran intratables dentro de plazos estrechos de desarrollo de fármacos".
El instrumento OrbiSIMS fue desarrollado en el Laboratorio Nacional de Física del Reino Unido en consulta con GSK. Nottingham fue la primera universidad del mundo en poseer y operar el instrumento OrbiSIMS.
Más información: Shannon Ward et al, La integración de crio-OrbiSIMS con modelado computacional y simulaciones metadinámicas mejora la predicción de la estructura del ARN con resolución atómica, Nature Communications (2024). DOI:10.1038/s41467-024-48694-3
Información de la revista: Comunicaciones sobre la naturaleza
Proporcionado por la Universidad de Nottingham
