Cómo negativo - los lípidos cargados adhieren a negativo - la DNA cargada y uno mismo-ordena en las estructuras

Científicos que estudian la estructura y la acción recíproca de negativo - los lípidos cargados y las moléculas de la DNA han creado un “libro de cocina” para una clase de los sistemas de envío no tóxicos de la DNA que ayudarán a doctores y a clínicos en la salida segura y de manera efectiva del remedio genético.

Como se explica en la aplicación del 9 de agosto los Procedimientos de la National Academy Of Sciences, Los investigadores ahora han realizado un estudio cuidadoso, completo ver cómo negativo - los lípidos cargados adhieren a negativo - DNA cargada y uno mismo-lo ordenan en las estructuras.

“Muchos grupos de investigación han hecho los brebajes con los ingredientes en diversas proporciones y después han evaluado su eficacia en salida del gen, pero esto es dura y requiere mucha intuición,” dijo a Gerard Wong, profesor de la ciencia y la ingeniería material, la física, y bioingeniería en la Universidad de Illinois en el Urbana-Chamán, y el autor correspondiente del papel.

“Entendiendo algo de la física, ahora tenemos recetas para los sistemas de envío que ensamblan con diversas estructuras, que pueden tener intrínseco diferente, las eficiencias controlables de la salida de la DNA,” Wong dijimos. “Encontramos que la misma familia de estructuras está generada para muchos diversos iones.”

La Terapia génica es una de las estrategias más prometedoras para las vulcanizaciones que se convierten para muchas enfermedades hereditarias y detectadas. Los Protocolos se han aprobado para tratar el cáncer, la fibrosis quística y desordenes neuromusculares, por ejemplo, pero la entrega de la DNA a la ubicación apropiada y conseguir la cantidad correcta de expresión de la DNA sin matar a las células inocentes tiene el talón de Aquiles convertido en salida de la DNA.

positivo - las moléculas sintetizadas (catiónicas) cargadas pegarán fácilmente a negativo - las moléculas cargadas de la DNA y haber sido utilizado para la salida de la DNA, pero estas moléculas catiónicas son a menudo tóxicas a las células, Wong dijeron. Una opción es utilizar negativo - los lípidos (aniónicos) cargados naturales que no dañarán las células.

“El problema entonces se convierte: ¿“Cómo usted adhiere la molécula cargada de la DNA de a negativo - lípido cargado a negativo -? “” dijo a Wong, que también es investigador en el Instituto de Beckman para la Ciencia y la Tecnología Avanzadas. “Una idea es pegar los lípidos y la DNA así como positivo - los iones cargados como el calcio.”

Usando pequeño dispersar de Radiografía del ángulo del sincrotrón y microscopia confocal, Wong y sus colegas -- el estudiante de tercer ciclo anterior Hongjun Liang (ahora investigador postdoctoral de Illinois en la Universidad de California en Santa Barbara) y el teórico Daniel Harries en los Institutos de la Salud Nacionales -- investigado cómo diversas acciones recíprocas ión-mediadas fueron expresadas en las estructuras aniónicas uno mismo-ensambladas lípido-DNA.

En las densidades de carga inferiores de la membrana, por ejemplo, los lípidos aniónicos y las moléculas de la DNA uno mismo-ensamblan en las estructuras con capas de alternancia de DNA y las membranas aniónicas limitadas juntas por los cationes, Wong dijo. En las altas densidades de carga de la membrana, hay una sorpresa: La DNA se expulsa, saliendo de una pila de membranas aniónicas pegadas juntas por los cationes -- una característica que podría probar útil en otras aplicaciones controladas de la salida de la droga.

Las estructuras hexagonales invertidas también producidas de los investigadores con la DNA encapsulada. “Primero, los hilos de la DNA están recubiertos con positivo - los iones cargados,” Wong dijo. “Los hilos después se envuelven con negativo - los lípidos cargados y se asemejan a los tubos, que entonces se agrupan en ordenaciones hexagonales.”

Utilizar los lípidos aniónicos naturales en vez de los lípidos catiónicos “crea una jerarquía entera de acciones recíprocas y un rango mucho más rico de las estructuras,” Wong dijo, “que abren realmente nuevas posibilidades.”

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