El estudio sugiere una vía para el diseño de nuevos agentes de ADN para aplicaciones nanobiotecnológicas

Cuando un desnaturalizante estabiliza el ADN

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La combinación de dos fuertes desnaturalizantes de ADN conduce a la estabilización de la estructura. Es un hallazgo inesperado que abre nuevos campos en el uso biotecnológico del ADN.

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IRB / La piridina, conocida por desplegar el ADN, también puede tener un fuerte efecto estabilizante bajo condiciones ácidas. Un estudio basado en experimentos de laboratorio y computacionales destaca la naturaleza sintonizable de la piridina como desnaturalizante y abre nuevas perspectivas para alterar la estabilidad térmica de los ácidos nucleicos. Los resultados de este estudio están disponibles ya en Angewandte Chemie, una de las principales revistas de química.

El documento se basa en evidencias experimentales y teóricas que según las condiciones de pH la piridina tiene promueve cambios drástico en el ADN. Mientras que a pH neutro, la piridina reduce la estabilidad del dúplex de ADN, incluso a baja concentración, a pH ácido se produce lo contrario.

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Implicaciones biotecnológicas

Los resultados permiten abordar estudios futuros sobre la relación entre la piridina y sus derivados con el ADN con implicaciones biotecnológicas claras. El origen estructural de la estabilización de piridina positiva podría explotarse en experimentos en los que el ADN deba mantenerse estable mientras que otras macromoléculas se despliegan, y diseñar nuevos derivados de piridina catiónicos para la transferencia de genes que han de actuar en un medio ácido.

Además, el modo similar de interacción detectado entre el nutriente colina y cationes de piridina positiva con el ADN sugiere una vía para el diseño de nuevos agentes de ADN para aplicaciones nanobiotecnológicas (tales como nanodispositivos con aplicaciones en fotónica, litografía y electrónica), y el efecto cambiante de piridina podría ayudar al desarrollo de nanoconmutadores con base de ADN, tales como nanosensores pH con capacidad para responder a cambios de pH de su entorno.

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Autores

El estudio ha sido dirigido por Guillem Portella, Montserrat Terrazas y liderado por Modesto Orozco, todos ellos del Programa Conjunto BSC – IRB Barcelona en Biología Computacional, y en colaboración con la Universidad de Barcelona, la Universidad de Cambridge y el CSIC.

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Artículo de referencia:

Can A Denaturant Stabilize DNA? Pyridine Reverses DNA Denaturation in Acidic pH

Guillem Portella, Montserrat Terrazas, Núria Villegas, Carlos González and Modesto Orozco

Angewandte Chemie (July 2015) DOI: 10.1002/anie.201503770

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