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Les scientifiques trouvent la voie de combiner deux langages de codage principaux dans la molécule « bilingue » unique

Les acides nucléiques de l'ADN codent l'information génétique, alors que les acides aminés des protéines contiennent l'indicatif pour transformer cette information en structures et fonctionnements. Ensemble, ils fournissent les deux indicatifs principaux étant à la base de toute la durée.

Maintenant les scientifiques ont trouvé une voie de combiner ces deux langages de codage principaux dans une molécule « bilingue » unique.

Le tourillon de la société chimique américaine publiée le travail par des pharmaciens à l'université d'Emory. La molécule synthétisée a pu devenir un puissant outil pour des applications telles que la distribution de diagnose, de thérapie génique et de médicament visée aux cellules spécifiques.

Tout comme un traducteur active la transmission entre deux personnes de différentes régions du monde, nous envisageons que notre molécule bilingue nous permettra de négocier les formes neuves des transmissions entre les acides nucléiques et les protéines dans l'environnement cellulaire.

Jennifer Heemstra, professeur agrégé de chimie à l'université d'Emory et à l'auteur supérieur de l'étude

Les acides nucléiques stockent l'information dans un « alphabet » de quatre bases, connu sous le nom de nucléotides. Les peptides et les protéines emploient un alphabet entièrement différent, composé de 20 acides aminés différents.

« Il est facile parler le langage d'acide nucléique, mais genre de limité, » Heemstra dit. « Tandis que le langage de protéine est incroyablement complexe et difficile à prévoir. Chacun des deux molécules ont développé les propriétés exquises au-dessus des milliards d'années d'évolution. »

Les molécules précédemment synthétisées se sont concentrées sur les propriétés des acides nucléiques ou des acides aminés. Les chercheurs d'Emory ont voulu armer les pouvoirs des deux systèmes d'information dans une molécule unique.

Le défi était énorme, tirant sur des techniques de la chimie organique, moléculaire et la biologie cellulaire, la science des matériaux et la chimie analytique. Les chercheurs ont établi un échafaudage de protéine et ont puis fixé les éclats de fonctionnement des nucléotides et des acides aminés à ce cadre.

« Les deux indicatifs différents requis pour être synthétisé séparé et pour être alors rassemblé dans l'échafaudage, » dit Colin Swenson, le premier auteur du papier et d'un étudiant de troisième cycle dans le laboratoire de Heemstra.

La molécule bilingue donnante droit est stable, effectué des matériaux peu coûteux, et hautement généralisable, lui donnant le potentiel pour de diverses applications biomédicales et de nanotechnologie. « Elle est comme un adaptateur programmable et universel qui réunit des protéines et des acides nucléiques, » Heemstra dit. « Nous espérons que d'autres chercheurs sont inspirés penser à différentes voies qu'elle pourrait être appliquée. »

Les pharmaciens d'Emory les explorent maintenant utilisant la molécule bilingue pour la distribution visée de médicament aux cellules particulières. « C'est essentiellement un récipient stimulus-sensible, » Heemstra dit. « Nous avons expliqué qu'il peut gripper pour doper des molécules. Et il est programmable pour tomber en morceaux en présence des molécules d'ARN spécifiques qui sont plus abondantes en cellules cancéreuses. »

Source:
Journal reference:

Swenson, C. S. et al. (2019) Bilingual Peptide Nucleic Acids: Encoding the Languages of Nucleic Acids and Proteins in a Single Self-Assembling Biopolymer. Journal of the American Chemical Society. doi.org/10.1021/jacs.9b09146