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Les chercheurs effectuent des avances neuves en déterminant la structure de toutes les séquences d'ADN possibles

Les chercheurs d'Université de l'état d'Orégon ont effectué des avances neuves significatives en déterminant la structure de toutes les séquences d'ADN possibles - une découverte qui dans un sens reprend où Watson et torticolis ont cessé, après avoir donné en 1953 la structure double-hélicoïdale de ce modèle biologique pendant la durée.

Un des premiers problèmes en biochimies est de prévoir la structure d'une molécule de sa séquence - ceci désigné sous le nom du « Saint Graal » de chimie de protéine.

Aujourd'hui, les scientifiques d'OSU annoncés dans les démarches de l'académie nationale des sciences qu'ils ont employé la cristallographie de rayon X pour déterminer les structures en trois dimensions de presque toutes les séquences possibles d'une macromolécule, et produisent de ce fait un plan de structure d'ADN.

Pendant que le travail de ce type augmente, il devrait être principalement important en expliquant le rôle biologique réel des gènes - en particulier, de telles éditions comme la « expression génétique, » la mutation d'ADN et le réglage, et pourquoi quelques structures d'ADN sont les dégâts et mutation par nature enclins. La structure de compréhension d'ADN, les scientifiques disent, sont juste selon les besoins en tant que connaître la séquence du gène. Le projet génome humain, avec son explication détaillée de la séquence génétique du génome humain entier, est un côté de la monnaie d'appoint. L'autre côté comprend comment la structure en trois dimensions de différents types d'ADN sont définies par ces séquences, et, éventuel, comment cela définit le rôle biologique.

« Il peut y avoir 400 millions de nucléotides dans un chromosome humain, mais seulement environ 10 pour cent de elles réellement indicatif pour des gènes, » a dit Pui Shing Ho, professeur et présidence du Service de Biochimie et de la biophysique d'OSU. « Les 90 autres pour cent des nucléotides peuvent jouer différents rôles, tels que l'expression du gène de réglementation, et ils font souvent cela par des variations de structure d'ADN. »

« Maintenant, pour la première fois, nous commençons réellement à voir ce que ressemble le génome à en la réalité en trois dimensions, pas simplement ce qui est la séquence des gènes, » Ho avons dit. Le « ADN est beaucoup plus que juste une chaîne de caractères des lettres, il est une structure réelle que nous devons explorer si nous espérons jamais comprendre le rôle biologique. C'est un pas important vers l'avant, une étape dans la biologie structurelle d'ADN. »

Au début des années 50, deux chercheurs à l'Université de Cambridge - James Watson et torticolis de Francis - effectuée lancement des découvertes en proposant la structure de double-helice de l'ADN, avec un autre organisme de recherche dans le temps à peu près identique de l'Angleterre. Elles plus tard ont reçu le prix Nobel pour cette découverte, qui a été appelée le travail biologique le plus important du siècle antérieur et a révolutionné l'étude des biochimies. Une partie de l'autre le travail tôt et profondément important en chimie de protéine a été faite par Linus Pauling, une ancienne élève d'OSU et lui-même le bénéficiaire de deux prix Nobel.

Cependant, Watson et torticolis ont recensé réellement seulement une structure d'ADN, B-DNA appelé, quand en fait il y a beaucoup d'autres - l'un d'entre eux a été découvert et des des autres dont la structure a été résolue à OSU ces dernières années - ce que tout exercent différents effets sur le fonctionnement génétique.

Hormis la séquence génétique que l'ADN code, la structure de l'ADN elle-même peut avoir des effets biologiques profonds, scientifiques comprennent maintenant. Jusqu'ici, il n'y a eu aucune méthode fiable pour recenser la structure d'ADN de la séquence, et apprend plus au sujet de ses effets sur le rôle biologique.

Dans leurs études, les scientifiques d'OSU avaient l'habitude l'inspection de rayon X de l'ADN cristallin pour reconstruire exact ce qui regarde l'ADN comme le niveau atomique. En déterminant 63 des 64 séquences d'ADN possibles, ils pouvaient déterminer éventuel la structure matérielle de l'ADN fondamental pour tous les différents types de séquences. Une autre part importante de cette étude est la constatation que le procédé de la cristallisation d'ADN ne déforme pas sa structure.

« Essentiellement, c'est une validation de principe, une démonstration que cette approche d'étudier la structure d'ADN fonctionnera, et peut éventuel être employée pour aider à comprendre la biologie, » Ho a dit.

Par exemple, un de l'ADN exceptionnel structure appelé une jonction de congé, dont la structure Co-a été résolue à OSU il y a environ cinq ans, joue apparemment une fonction clé dans la capacité de l'ADN de se réparer - un rôle biologique indispensable.

Une compréhension plus principale de structure d'ADN et de sa relation aux séquences génétiques, les chercheurs disent, des aides a préparé le terrain pour des avances appliquées dans la biologie, la biomédecine, le génie génétique, la nanotechnologie et d'autres domaines.

Les travaux récents ont été supportés par des concessions des instituts de la santé nationaux et du National Science Foundation.