Los investigadores de física de la Universidad de Arkansas han desarrollado un sencillo Método rentable para estudiar los efectos de las sustancias químicas en el ADN que tiene potencial para mejorar el desarrollo y la prueba de tratamientos que salvan vidas.

Jack Freeland, un estudiante de física con honores en su tercer año, trabajó con Yong Wang, profesor asistente de física, y Prabhat Khadaka, un becario postdoctoral, para crear hebras dobladas de ADN utilizando una técnica desarrollada por Wang y sus colegas en la Universidad de California en Los Ángeles, donde Wang era estudiante de doctorado.

Doblando hebras de ADN, los investigadores pueden amplificar los efectos de las interacciones químicas para que los efectos se puedan observar más fácilmente. Su estudio, que demostró el concepto utilizando iones de magnesio y plata, fue publicado recientemente en la revista Revisión física E , y los investigadores han solicitado una patente para su método.

En el estudio, los investigadores demostraron que su método podría usarse para observar interacciones del ADN con iones metálicos mediante electroforesis en gel, una técnica de rutina disponible en la mayoría de los laboratorios de química y bioquímica.

Esto proporciona una alternativa a otros métodos de estudiar las interacciones del ADN, que son menos sensibles o requieren equipos costosos. El ADN tiene una estructura de doble hélice que se forma a partir de dos hebras de moléculas emparejadas, o bases. Los investigadores crearon sus amplificadores a partir de dos hebras simples de ADN sintetizado, uno con 45 bases y otro con 30, por lo que uno es más largo que el otro. Las bases de las dos hebras se emparejan para que los extremos de la hebra más larga se doblen hacia el centro de la hebra más corta para formar una construcción circular.

La flexión que resulta de esta construcción ejerce presión sobre los enlaces moleculares. Debido a que los lazos están estresados, los efectos de los iones metálicos son más fáciles de observar. Los investigadores probaron sus amplificadores usando iones de magnesio, que se sabe que tienen un efecto estabilizador sobre el ADN, e iones de plata, que se sabe que dañan el ADN.

Cuando el ADN doblado fue expuesto a iones de magnesio, los investigadores pudieron observar que el efecto estabilizador de los iones promovió la liberación de energía en el ADN doblado, enderezarlos.

Cuando los investigadores expusieron el ADN doblado a iones de plata, observaron que la presencia de iones de plata afectaba la capacidad de emparejamiento de las bases del ADN, un efecto que era demasiado pequeño para ser observado en hebras de ADN no dobladas.

"Además de los iones metálicos, Es probable que nuestros amplificadores de ADN doblados puedan usarse para investigar las interacciones del ADN con otras sustancias químicas, incluyendo moléculas orgánicas y reactivos, ", dijeron los investigadores en el documento." En principio, incluso es posible desarrollar nuestro método en una técnica conveniente para el cribado de fármacos dirigidos al ADN ".