Un químico que protege el cloro de la piscina de la luz solar podría ayudar a crear nanomateriales construidos a partir de ADN. Buda Mendes / Getty Images El ácido cianúrico es uno de esos muchos productos químicos de los que nunca ha oído hablar, pero que realizan tareas monótonas pero útiles para hacer posible nuestro estilo de vida moderno. En el caso de este químico, también llamado CYA, su trabajo diario es evitar que el cloro que mata los gérmenes en las piscinas sea destruido por los rayos ultravioleta del sol. Todo lo que necesita para mantener la piscina de su patio trasero segura y saludable es una concentración muy pequeña de CYA, no más de 60 a 80 partes por millón. Probablemente ni siquiera se dé cuenta de que lo está poniendo en el agua, ya que muchos en polvo, Los tratamientos con cloro en tableta y en barra incluyen CYA en la mezcla.
Pero ahora, investigadores de la Universidad McGill de Canadá pueden haber encontrado un exótico, uso de vanguardia para CYA, uno que de repente podría convertirlo en una sustancia química mucho más importante. En un artículo reciente en la revista Nature Chemistry, los científicos detallan cómo se puede usar CYA para inducir el ácido desoxirribonucleico, o ADN, la molécula masiva que almacena información genética en nuestras células, para formar una triple hélice, una estructura que es dramáticamente diferente de la habitual doble hélice del ADN.
Este desarrollo podría ser enorme, de una manera increíblemente pequeña. Podría permitir a los investigadores crear nuevos tipos de ensamblajes de ADN, incluidos los que incorporan nuevas letras en el alfabeto genético, y crear otros con nuevas propiedades. Estos nanomateriales de ADN podrían usarse para construir todo tipo de cosas, desde tejido humano sintético hasta pequeños dispositivos para administrar medicamentos dentro del cuerpo.
Unir hebras cortas de ADN utilizando la molécula pequeña de ácido cianúrico (CYA) conduce a la formación de un motivo de roseta único y una estructura de triple hélice. Nicole Avakyan Hanadi Sleiman, un nanocientífico de ADN en McGill y autor principal del estudio, dice que el nuevo proceso podría usarse con otras sustancias químicas de tamaño molecular similar al CYA.
"Esta es la primera vez que se ha demostrado que una molécula pequeña induce el ensamblaje de cadenas de ADN en un nuevo material mediante enlaces de hidrógeno, ", dice por correo electrónico". Utilizando el principio que presentamos en este documento, podemos usar muchas otras moléculas pequeñas para inducir al ADN a formar una variedad de biomateriales novedosos ".
Steven Maguire, un investigador del programa de investigación SNO + de la Universidad de Queens que no participó en el estudio, explica, "Al crear secciones personalizadas de ADN, los investigadores pueden programarlos para construir estructuras muy pequeñas, similar a la forma en que se usa el ADN para construir proteínas en las células vivas ".
Según Maguire, el proceso desarrollado por el equipo de Sleiman proporciona una solución a uno de los principales problemas en el campo naciente. "Las limitaciones de los no materiales de ADN actuales son que no se ramifican, es como intentar construir algo con Tinkertoys, pero solo con conectores de 180 grados, ", dice." El uso de este nuevo método de 'estrella' le permite construir en diferentes direcciones en lugar de solo en líneas rectas, y permite a los investigadores construir más y variadas estructuras. Esto suena como un gran avance en el campo ".
El nuevo proceso tardó ocho años en realizarse. Todo comenzó cuando Sleiman mencionó a otros científicos en su laboratorio que CYA podría ser una buena sustancia química para experimentar. debido a que la molécula tiene tres caras con las mismas características de unión que la timina, la T en el alfabeto de ADN que también incluye adenina, guanina y citosina (A, G y C, respectivamente).
"Mi alumno Faisal Aldaye lo probó en ese momento, y regresó diciéndome que había observado fibras muy largas y abundantes por microscopía de fuerza atómica, "dice Sleiman." Sin embargo, nos llevó ocho años y la participación de tres estudiantes de doctorado, un postdoctorado y colaborador en Queen's University para finalmente descubrir la estructura interna de estas fibras. Resulta que las fibras están formadas por triples hélices de poliadeninas, y cada nivel dentro de la hélice es hexamétrico, roseta en forma de flor de unidades de adenina y ácido cianúrico. Este es el tiempo más largo que nos ha llevado publicar un artículo desde el descubrimiento inicial ".
Otra razón por la que CYA es prometedor para la construcción de nanoestructuras de ADN porque es económico y tiene baja toxicidad. Rigoberto Advincula, profesor en el departamento de ciencia e ingeniería macromoleculares de la Universidad Case Western Reserve, también elogió el nuevo proceso como "un avance importante". Dice por correo electrónico que, entre otras cosas, Las estructuras de nanofibras creadas por el proceso se pueden utilizar para diseñar tejido que sea más biocompatible con la persona que lo recibiría en un trasplante.
Eso es interesanteLos científicos del Laboratorio Nacional Brookhaven del Departamento de Energía de EE. UU. Han utilizado hebras de ADN agrupadas para construir pequeñas jaulas para atrapar y organizar nanopartículas. de una manera que imita la estructura cristalina del diamante.
