Pequeños cambios en la estructura del ADN se han relacionado con el cáncer de mama y otras enfermedades. pero han sido extremadamente difíciles de detectar, hasta ahora.

Usando lo que describen como una "nariz química, "Los químicos de UC Riverside pueden" oler "cuando los fragmentos de ADN se doblan de maneras inusuales. Su trabajo de diseño y demostración de este sistema ha sido publicado en la revista Química de la naturaleza .

"Si se pliega una secuencia de ADN, podría evitar la transcripción de un gen vinculado a ese fragmento particular de ADN, ", dijo el autor del estudio y profesor de química de la UCR, Wenwan Zhong". En otras palabras, esto podría tener un efecto positivo al silenciar un gen con el potencial de causar cáncer o promover tumores ".

En cambio, El plegamiento del ADN también podría tener un efecto negativo.

"Los pliegues del ADN podrían evitar que se produzcan proteínas virales para minimizar la respuesta inmunitaria, "Dijo Zhong.

Estudiando cómo estos pliegues pueden afectar a los seres vivos, ya sea positiva o negativamente, primero requiere que los científicos detecten su presencia. Para hacer eso, El profesor de química orgánica de la UCR Richard Hooley y sus colegas modificaron un concepto que se ha utilizado anteriormente para detectar otras cosas, tales como componentes químicos en diferentes añadas de vino.

Los productos químicos en el sistema podrían diseñarse para buscar casi cualquier tipo de molécula objetivo. Sin embargo, la forma en que se usa normalmente la "nariz", no pudo detectar el ADN. Solo una vez que el grupo de Hooley agregó más, componentes no estándar podrían la nariz olfatear su objetivo de ADN.

"Los seres humanos detectan los olores al inhalar aire que contiene moléculas de olor que se unen a múltiples receptores dentro de la nariz, ", Explicó Hooley." Nuestro sistema es comparable porque tenemos múltiples receptores capaces de interactuar con los pliegues de ADN que estamos buscando ".

La nariz química se compone de tres partes:moléculas huésped, moléculas invitadas fluorescentes, y ADN, cual es el objetivo. Cuando los pliegues deseados están presentes, el invitado brilla, alertando a los científicos de su presencia en una muestra.

El ADN está compuesto por cuatro ácidos nucleicos:guanina, adenina, citosina y timina. La mayor parte del tiempo estos ácidos forman una estructura de doble hélice que se asemeja a una escalera. Las regiones ricas en guanina a veces se pliegan de manera diferente, creando lo que se llama un G-quadruplex.

Las partes del genoma que forman estas estructuras cuádruples son extremadamente complejas, aunque los investigadores de UC Riverside han descubierto que se sabe que sus pliegues regulan la expresión génica, y juegan un papel clave en el mantenimiento de la salud de las células.

Para este experimento, los investigadores querían demostrar que podían detectar un tipo específico de quadruplex compuesto por cuatro guaninas. Habiendo hecho eso, Zhong dijo que el equipo de investigación intentará aprovechar su éxito.

"Ahora creemos que podemos hacer más, ", dijo." Hay otras estructuras tridimensionales en el ADN, y queremos entenderlos también ".

Los investigadores examinarán cómo las fuerzas que dañan el ADN afectan la forma en que se pliegan. También estudiarán el plegamiento del ARN porque el ARN desempeña funciones importantes en una célula.

"El ARN tiene estructuras aún más complejas que el ADN, y es más difícil de analizar, pero comprender su estructura tiene un gran potencial para la investigación de enfermedades, "Dijo Zhong.