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Los investigadores hacen nuevos avances en la determinación de la estructura de todas las series posibles de la DNA

Los investigadores de la universidad de estado de Oregon han hecho nuevos avances importantes en la determinación de la estructura de todas las series posibles de la DNA - un descubrimiento que en un sentido toma de donde Watson y la tortícolis se fueron, después de contornear en 1953 la estructura doble-espiral de esta heliografía biológica para la vida.

Uno de los problemas fundamentales en bioquímica es predecir la estructura de una molécula de su serie - esto se ha referido como el “santo grial” de química de proteína.

Hoy, los científicos de OSU anunciados en los procedimientos de la National Academy of Sciences que han utilizado la cristalografía de la radiografía para determinar las estructuras tridimensionales de casi todas las series posibles de una macromolécula, y de tal modo crean un mapa de la estructura de la DNA.

Mientras que el trabajo de este tipo se despliega, debe ser fundamental importante en la explicación de la función biológica real de genes - particularmente, de las entregas tales como la “expresión genética,” la mutación de la DNA y la reparación, y porqué algunas estructuras de la DNA son daño y mutación intrínsecamente propensos. La estructura de comprensión de la DNA, los científicos dicen, están apenas cuanto sea necesario como conocer serie del gen. El proyecto del genoma humano, con su explicación detallada de la serie genética del genoma humano entero, es un lado de la moneda. El otro lado está entendiendo cómo la estructura tridimensional de diversos tipos de DNA es definida por esas series, y, final, cómo eso define la función biológica.

“Puede haber 400 millones de nucleótidos en un cromosoma humano, pero el solamente cerca de 10 por ciento de ellas real clave para los genes,” dijo a Pui Shing Ho, profesor y silla del departamento de OSU de la bioquímica y de la biofísica. “El otro 90 por ciento de los nucleótidos puede desempeñar diversos papeles, tales como expresión génica de regulación, y él hace a menudo eso con variaciones en estructura de la DNA.”

“Ahora, por primera vez, estamos comenzando realmente a ver lo que parece el genoma en realidad tridimensional, no apenas cuáles la serie de genes es,” Ho dijimos. La “DNA es mucho más que apenas una cadena de cartas, él es una estructura real que tenemos que explorar si esperamos nunca entender la función biológica. Esto es un paso importante adelante, una piedra miliaria en biología estructural de la DNA.”

En los comienzos de los años 50, dos investigadores en la Universidad de Cambridge - James Watson y tortícolis de Francisco - hecha promoción de descubrimientos proponiendo la estructura de doble hélice de la DNA, junto con otro grupo de investigación en el tiempo casi igual de Inglaterra. Recibieron más adelante el Premio Nobel Para esta ruptura, que se ha llamado el trabajo biológico más importante del último siglo y revolucionó el estudio de la bioquímica. Algo del otro el trabajo temprano y profundo importante en química de proteína fue hecha por Linus Pauling, alumno y sí mismo de OSU el beneficiario de dos Premios Nobel.

Sin embargo, Watson y la tortícolis determinaron real solamente una estructura de DNA, llamada B-DNA, cuando de hecho hay muchos otras - uno de los cuales fue descubierta y otra cuya estructura fue resuelta en OSU estos últimos años - ese que todo tienen diversos efectos sobre la función genética.

Independientemente de la serie genética que la DNA codifica, la estructura de la DNA sí mismo puede tener efectos biológicos profundos, científicos ahora entiende. Hasta ahora, no ha habido método de confianza para determinar la estructura de la DNA de la serie, y aprende más sobre sus efectos sobre la función biológica.

En sus estudios, los científicos de OSU utilizaron el examen de radiografía de la DNA cristalina para reconstruir exactamente qué la DNA mira como el nivel atómico. Determinando 63 de las 64 series posibles de la DNA, podían determinar final la estructura física de la DNA subyacente para todos los diversos tipos de series. Otra parte importante de este estudio es encontrar que el proceso de la cristalización de la DNA no tuerce su estructura.

“Esencialmente, ésta es una prueba del concepto, una demostración que esta aproximación a estudiar la estructura de la DNA trabaje, y se puede utilizar final para ayudar a entender biología,” Ho dijo.

Por ejemplo, una de las estructuras inusuales de la DNA llamó una unión del día de fiesta, cuya estructura co-fue resuelta en OSU hace aproximadamente cinco años, desempeña al parecer un papel dominante en la capacidad de la DNA de repararse - una función biológica vital.

Una comprensión más fundamental de la estructura de la DNA y de su lazo a las series genéticas, los investigadores dicen, las ayudas fijó el escenario para los avances aplicados en biología, biomedecina, la ingeniería genética, la nanotecnología y otros campos.

El trabajo reciente fue soportado por concesiones de los institutos de la salud nacionales y del National Science Foundation.