DNA -sukker karakteriseret i en hidtil uset opløsning, atom for atom

Et stykke forskningsarbejde udført af spektroskopigruppen i UPV/EHUs afdeling for fysisk kemi, og Biofisika Institute dækker forsiden af ​​det seneste nummer af ACS Central Science tidsskrift, som er en af ​​de tre førende tidsskrifter inden for kemi. Denne forskergruppe har formået at bestemme strukturen af ​​de sukkerarter, der indgår i DNA, 2-deoxyribosid, med opløsning på atomniveau. Det, der er opnået her, er "hidtil uset opløsning; vi har formået at placere hvert af disse sukkerers atomer rumligt, "som beskrevet af gruppens leder Emilio J. Cocinero.

Cocinero betragter dette resultat som kulminationen på et stykke arbejde, der har taget dem over ti år:"Dette resultat er blevet mulig takket være stigningen i følsomheden af ​​mikrobølgespektrometeret, vi har i vores gruppe, som vi designede, bygget og tilpasset os selv, og som lige nu er blandt de 3 bedste enheder af denne type i verden. "

En af de største forhindringer, de skulle overvinde, var den enorme variation og fleksibilitet mellem de forskellige former eller konformationer, der kan vedtages af 2-deoxyribosidmolekyler. Atomer, der danner disse sukkermolekyler, kan organiseres ved at danne fem- eller seksledede ringe. "I naturen, biologiske former viser ringe med fem led, men i eksperimenterne, når sukkeret er fuldstændigt isoleret og fjernet fra ethvert opløsningsmiddel og uden at det interagerer med de resterende elementer, der udgør DNA'et og bestemmer dets konfiguration, den mest stabile form for sukker, vi opnåede, var ringe med seks medlemmer, "forklarede Cocinero.

For at løse denne situation havde de samarbejde med forskere fra Institut for Kemi ved Oxford University, der hjalp dem med at syntetisere de fire former, som 2-deoxyribosider kan vedtage, både i deres biologiske former og i dem, der ikke forekommer i naturen, og de blokerede dem, "ved at tilføje en methylgruppe til sukkerarterne for at forhindre, at nogle former interkonverteres til andre, og for at kunne studere dem hver for sig, "specificerede forskeren.

Den vej, de var i stand til isoleret at karakterisere strukturen af ​​hver af dem i atomskala, og bagefter ved hjælp af forskere ved universitetet i La Rioja var de i stand til at analysere, hvordan strukturen af ​​disse former ændres, når de kommer i kontakt med opløsningsmidlet, "som er mere beslægtet med det naturlige medium, som de normalt findes i. Vi så forskellene mellem nogle former og andre og karakteriserede dem."

Denne analyse satte dem også i stand til at hypotese "hvorfor den form, der observeres i naturen, er den, der observeres og ikke en anden. Som vi så, den femledede ringform er mere fleksibel, og den konformation, den vedtager i DNA-kæden, tilskynder til binding af de på hinanden følgende nukleotider, " han sagde.

Nu, bevæbnet med de instrumenter, de udviklede, de kommer til at tackle "studiet af større molekyler og forsøge at bygge systemer, der i stigende grad er tættere på de faktiske biologiske former for at give bedre svar. Vi søger grænsen for tekniske instrumenter, "sluttede Emilio J. Cocinero.