Ny metode letter undersøgelse af kemikaliers virkninger på DNA

Fysikforskere fra University of Arkansas har udviklet en enkel, omkostningseffektiv metode til undersøgelse af kemikaliers virkninger på DNA, som har potentiale til at forbedre udviklingen og afprøvningen af ​​livreddende behandlinger.

Jack Freeland, en fysikstuderende på sit yngre år, arbejdede sammen med Yong Wang, adjunkt i fysik, og Prabhat Khadaka, en postdoktor, at skabe bøjede DNA -tråde ved hjælp af en teknik udviklet af Wang og kolleger ved University of California Los Angeles, hvor Wang var doktorand.

Ved at bøje DNA -tråde, forskerne kan forstærke virkningerne af kemiske interaktioner, så effekterne lettere kan observeres. Deres undersøgelse, som demonstrerede konceptet ved hjælp af magnesium- og sølvioner, blev for nylig offentliggjort i tidsskriftet Fysisk gennemgang E , og forskerne har ansøgt om patent på deres metode.

I undersøgelsen, forskerne demonstrerede, at deres metode kunne bruges til at observere interaktioner mellem DNA og metalioner ved hjælp af gelelektroforese, en rutinemæssig teknik tilgængelig i de fleste kemi- og biokemilaboratorier.

Dette giver et alternativ til andre metoder til at studere DNA -interaktioner, som er mindre følsomme eller kræver dyrt udstyr. DNA har en dobbelt helixstruktur, der er dannet af to tråde af parrede molekyler, eller baser. Forskerne skabte deres forstærkere fra to enkelte tråde af syntetiseret DNA, en med 45 baser og en med 30, så det ene er længere end det andet. Baserne på de to tråde parres op, så enderne på den længere streng bøjer mod midten af ​​den kortere streng for at danne en cirkulær konstruktion.

Den bøjning, der skyldes denne konstruktion, lægger vægt på de molekylære bindinger. Fordi bindingerne er stressede, metalionernes virkninger er lettere at observere. Forskerne testede deres forstærkere ved hjælp af magnesiumioner, som vides at have en stabiliserende virkning på DNA, og sølvioner, som vides at skade DNA.

Da det bøjede DNA blev udsat for magnesiumioner, forskerne kunne observere, at ionernes stabiliserende virkning fremmede frigivelse af energi i det bøjede DNA, rette dem.

Da forskerne udsatte det bøjede DNA for sølvioner, de observerede, at tilstedeværelsen af ​​sølvioner påvirkede DNA -basernes evne til at parre sig, en effekt, der var for lille til at blive observeret på ikke-bøjede DNA-strenge.

"Ud over metalioner, det er sandsynligt, at vores bøjede DNA -forstærkere kan bruges til at undersøge interaktionen mellem DNA og andre kemikalier, herunder organiske molekyler og reagenser, "sagde forskerne i avisen." I princippet det er endda muligt at udvikle vores metode til en bekvem teknik til screening af DNA-målrettede lægemidler. "