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Os pesquisadores fazem avanços novos em determinar a estrutura de todas as seqüências possíveis do ADN

Os pesquisadores da universidade estadual de Oregon fizeram avanços novos significativos em determinar a estrutura de todas as seqüências possíveis do ADN - uma descoberta que em um sentido pegasse de onde Watson e o Crick sairam fora, após ter esboçado em 1953 a estrutura dobro-helicoidal deste modelo biológico para a vida.

Um dos problemas fundamentais na bioquímica é prever a estrutura de uma molécula de sua seqüência - este foi referido como o “Santo Graal” da química de proteína.

Hoje, os cientistas de OSU anunciados nas continuações da Academia Nacional das Ciências que usaram o cristalografia do raio X para determinar as estruturas tridimensionais de quase todas as seqüências possíveis de uma macromolécula, e criam desse modo um mapa da estrutura do ADN.

Enquanto o trabalho deste tipo expande, deve ser fundamental importante em explicar a função biológica real dos genes - em particular, das edições como a “expressão genética,” a mutação do ADN e o reparo, e porque algumas estruturas do ADN são dano e mutação inerente inclinados. A estrutura compreensiva do ADN, os cientistas dizem, são apenas como necessário como conhecer a seqüência do gene. O projecto de genoma humano, com sua explicação detalhada da seqüência genética do genoma humano inteiro, é um lado da moeda. O outro lado está compreendendo como a estrutura tridimensional de tipos diferentes de ADN é definida por aquelas seqüências, e, finalmente, como aquele define a função biológica.

“Pode haver 400 milhão nucleotides em um cromossoma humano, mas somente aproximadamente 10 por cento delas realmente código para genes,” disse Pui Shing Ho, professor e cadeira do departamento de OSU da bioquímica e da biofísica. “Outros 90 por cento dos nucleotides podem jogar papéis diferentes, tais como a expressão genética de regulamento, e fazem frequentemente aquele com as variações na estrutura do ADN.”

“Agora, pela primeira vez, nós estamos começando realmente ver o que o genoma olha como na realidade tridimensional, não apenas o que a seqüência dos genes é,” Ho dissemos. O “ADN é muito mais do que apenas uma corda de letras, ele é uma estrutura real que nós tenhamos que explorar se nós esperamos nunca compreender a função biológica. Esta é uma etapa significativa para a frente, um marco miliário na biologia estrutural do ADN.”

Nos anos 50 adiantados, dois pesquisadores na Universidade de Cambridge - James Watson e Crick de Francis - feita abrindo caminho descobertas propor a estrutura da dobro-hélice do ADN, junto com um outro grupo de investigação no tempo mais ou menos idêntico de Inglaterra. Receberam mais tarde o prémio nobel para esta descoberta, que foi chamada o trabalho biológico o mais importante do século passado e revolucionou o estudo da bioquímica. Alguma do outro o trabalho cedo e profunda importante na química de proteína foi feita por Linus Pauling, um aluno e ele mesmo de OSU o receptor de dois prémios nobel.

Contudo, Watson e o Crick identificaram realmente somente uma estrutura do ADN, chamada B-DNA, quando de facto há muitos outro - um de que foi descoberto e outro cuja a estrutura foi resolvida em OSU nos últimos anos - esse que tudo têm efeitos diferentes na função genética.

Com exceção da seqüência genética que o ADN codifica, a estrutura do ADN própria pode ter efeitos biológicos profundos, cientistas compreende agora. Até aqui, não houve nenhum método seguro para identificar a estrutura do ADN da seqüência, e aprende mais sobre seus efeitos na função biológica.

Em seus estudos, os cientistas de OSU usaram o exame de raio X do ADN cristalino para reconstruir exactamente o que o ADN examina como o nível atômico. Determinando 63 das 64 seqüências possíveis do ADN, podiam determinar finalmente a estrutura física do ADN subjacente para todos os tipos diferentes de seqüências. Uma outra parte importante deste estudo é encontrar que o processo de cristalização do ADN não distorce sua estrutura.

“Essencialmente, esta é uma prova de conceito, uma demonstração que esta aproximação a estudar a estrutura do ADN trabalhe, e pode finalmente ser usada para ajudar a compreender a biologia,” Ho disse.

Por exemplo, uma das estruturas incomuns do ADN chamou uma junção do feriado, cuja a estrutura co-fosse resolvida em OSU aproximadamente cinco anos há, joga aparentemente um papel chave na capacidade do ADN para reparar-se - uma função biológica vital.

Uma compreensão mais fundamental da estrutura do ADN e do seu relacionamento às seqüências genéticas, os pesquisadores dizem, ajudas ajustou a fase para avanços aplicados na biologia, na biomedicina, na genética, na nanotecnologia e nos outros campos.

O trabalho recente foi apoiado por concessões dos institutos de saúde nacionais e do National Science Foundation.