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Os cientistas encontram a maneira de combinar duas línguas de codificação principais na única molécula “bilíngüe”

Os ácidos nucleicos do ADN codificam a informação genética, quando os ácidos aminados das proteínas contiverem o código para transformar essa informação em estruturas e em funções. Junto, fornecem os dois códigos fundamentais que são a base de toda a vida.

Os cientistas têm encontrado agora uma maneira de combinar estas duas línguas de codificação principais em uma única molécula “bilíngüe”.

O jornal da sociedade de produto químico americano publicou o trabalho por químicos na universidade de Emory. A molécula sintetizada podia transformar-se uma ferramenta poderosa para aplicações tais como a entrega dos diagnósticos, da terapia genética e da droga visada às pilhas específicas.

Bem como um tradutor permite uma comunicação entre dois povos das regiões diferentes do mundo, nós prevemos que nossa molécula bilíngüe nos permitirá de negociar formulários novos das comunicações entre ácidos nucleicos e proteínas no ambiente celular.

Jennifer Heemstra, professor adjunto da química na universidade de Emory e no autor superior do estudo

Os ácidos nucleicos armazenam a informação em um “alfabeto” de quatro bases, conhecido como nucleotides. Os Peptides e as proteínas usam um alfabeto totalmente diferente, compo de 20 ácidos aminados diferentes.

“A língua do ácido nucleico é fácil de falar, mas tipo de limitado,” Heemstra diz. “Quando a língua da proteína for incredibly complexa e difícil de prever. Both of these moléculas desenvolveram propriedades excelentes sobre biliões de anos de evolução.”

As moléculas previamente sintetizadas centraram-se sobre as propriedades de ácidos nucleicos ou de ácidos aminados. Os pesquisadores de Emory quiseram aproveitar as potências de ambos os sistemas de informação dentro de uma única molécula.

O desafio era enorme, seleccionando em técnicas da química orgânica, biologia molecular e celular, ciência de materiais e química analítica. Os pesquisadores construíram um andaime da proteína e anexaram então fragmentos de funcionamento dos nucleotides e dos ácidos aminados a esta estrutura.

“Os dois códigos diferentes necessários para ser sintetizado separada e para ser reunido então no andaime,” diz Colin Swenson, primeiro autor do papel e de um aluno diplomado no laboratório de Heemstra.

A molécula bilíngüe resultante é estável, feito dos materiais baratos, e altamente que se pode generalizar, dando lhe o potencial para aplicações diversas do biomedical e da nanotecnologia. “É como um adaptador programável, universal que traga proteínas e ácidos nucleicos junto,” Heemstra diz. “Nós esperamos que outros pesquisadores estão inspirados pensar sobre maneiras diferentes que pôde ser aplicada.”

Os químicos de Emory estão explorando agora usando a molécula bilíngüe para a entrega visada da droga às pilhas particulares. “É essencialmente um recipiente estímulo-sensível,” Heemstra diz. “Nós demonstramos que pode ligar para drogar moléculas. E é programável cair distante na presença das moléculas específicas do RNA que são mais abundantes nas células cancerosas.”

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