Químicos usan ADN para construir la antena más pequeña del mundo: "Como una radio de dos vías"

2022-09-03 09:08:05 By : Mr. Bruce Lee

Por Universidad de Montreal 17 de enero de 2022Como una radio bidireccional que puede recibir y transmitir ondas de radio, la nanoantena fluorescente diseñada por Alexis Vallée-Bélisle y su equipo recibe luz en un color y, dependiendo del movimiento de la proteína que detecta, luego transmite la luz en otro color, que podemos detectar.Una de las principales innovaciones de estas nanoantenas es que la parte receptora de la antena (verde brillante) también se emplea para detectar la superficie molecular de la proteína estudiada a través de la interacción molecular.Crédito: Caitlin MoneyInvestigadores de la Université de Montréal han creado una nanoantena para monitorear los movimientos de las proteínas.Informado la semana pasada en Nature Methods, el dispositivo es un nuevo método para monitorear el cambio estructural de las proteínas a lo largo del tiempo, y puede contribuir en gran medida a ayudar a los científicos a comprender mejor las nanotecnologías naturales y diseñadas por humanos.“Los resultados son tan emocionantes que actualmente estamos trabajando en la creación de una empresa emergente para comercializar y hacer que esta nanoantena esté disponible para la mayoría de los investigadores y la industria farmacéutica”, dijo el profesor de química de la UdeM Alexis Vallée-Bélisle, autor principal del estudio.Hace más de 40 años, los investigadores inventaron el primer sintetizador de ADN para crear moléculas que codifican información genética.“En los últimos años, los químicos se han dado cuenta de que el ADN también se puede emplear para construir una variedad de nanoestructuras y nanomáquinas”, agregó el investigador, quien también ocupa la Cátedra de Investigación de Canadá en Bioingeniería y Bionanotecnología."Inspirados en las propiedades 'similares a Lego' del ADN, con bloques de construcción que suelen ser 20.000 veces más pequeños que un cabello humano, hemos creado una nanoantena fluorescente basada en ADN, que puede ayudar a caracterizar la función de las proteínas".él dijo“Al igual que una radio bidireccional que puede recibir y transmitir ondas de radio, la nanoantena fluorescente recibe luz en un color o longitud de onda y, dependiendo del movimiento de la proteína que detecta, transmite la luz en otro color, que podemos detectar. ”Una de las principales innovaciones de estas nanoantenas es que la parte receptora de la antena también se emplea para detectar la superficie molecular de la proteína estudiada a través de la interacción molecular.Una de las principales ventajas de usar ADN para diseñar estas nanoantenas es que la química del ADN es relativamente simple y programable”, dijo Scott Harroun, estudiante de doctorado en química de la UdeM y primer autor del estudio.“Las nanoantenas basadas en ADN se pueden sintetizar con diferentes longitudes y flexibilidades para optimizar su función”, dijo.“Uno puede unir fácilmente una molécula fluorescente al ADN y luego unir esta nanoantena fluorescente a una nanomáquina biológica, como una enzima.“Al ajustar cuidadosamente el diseño de la nanoantena, hemos creado una antena de cinco nanómetros de largo que produce una señal distinta cuando la proteína está realizando su función biológica”.Las nanoantenas fluorescentes abren muchas vías interesantes en bioquímica y nanotecnología, según creen los científicos.“Por ejemplo, pudimos detectar, en tiempo real y por primera vez, la función de la enzima fosfatasa alcalina con una variedad de moléculas biológicas y medicamentos”, dijo Harroun.“Esta enzima ha sido implicada en muchas enfermedades, incluidos varios tipos de cáncer e inflamación intestinal.“Además de ayudarnos a comprender cómo funcionan o funcionan mal las nanomáquinas naturales, lo que en consecuencia conduce a la enfermedad, este nuevo método también puede ayudar a los químicos a identificar nuevos medicamentos prometedores y guiar a los nanoingenieros para desarrollar nanomáquinas mejoradas”, agregó Dominic Lauzon, coautor de el estudio haciendo su doctorado en química en la UdeM.Uno de los principales avances que permiten estas nanoantenas es también su facilidad de uso, dijeron los científicos.“Quizás lo que más nos entusiasma es darnos cuenta de que muchos laboratorios de todo el mundo, equipados con un espectrofluorómetro convencional, podrían emplear fácilmente estas nanoantenas para estudiar su proteína favorita, por ejemplo, para identificar nuevos medicamentos o desarrollar nuevas nanotecnologías”, dijo Vallée. -Belisle.Referencia: "Monitoreo del cambio conformacional de proteínas usando nanoantenas fluorescentes" por Scott G. Harroun, Dominic Lauzon, Maximilian CCJC Ebert, Arnaud Desrosiers, Xiaomeng Wang y Alexis Vallée-Bélisle, 30 de diciembre de 2021, Nature Methods.DOI: 10.1038/s41592-021-01355-5El financiamiento fue proporcionado por el Consejo de Investigación de Ingeniería y Ciencias Naturales de Canadá;el Fonds de recherche du Québec – Naturaleza y tecnologías;Cátedras de Investigación de Canadá;la Red de Quebec para la Investigación de la Función, la Ingeniería y las Aplicaciones de las Proteínas;y la Universidad de Montreal.Babu G. Ranganathan* (BA Biblia/Biología)¿CÓMO EL ADN CONVIERTE UNA CÉLULA EN UNA OVEJA, UN PÁJARO O UN HUMANO?Cuando divides un pastel, el pastel nunca crece.Sin embargo, cuando éramos una sola célula y esa célula seguía dividiéndose, nos hicimos más grandes.El nuevo material tenía que venir de alguna parte.Ese nuevo material vino de la comida.Así como la secuencia de varias letras y palabras en el lenguaje humano comunica un mensaje y dirige a los trabajadores a construir y ensamblar algo, también la secuencia de varias moléculas en nuestro ADN (nuestros genes o código genético) dirige moléculas (es decir, varios aminoácidos, los componentes básicos de las proteínas) de la comida de nuestra madre, que recibimos en el útero, para convertirse en nuevas células, formando finalmente todos los tejidos y órganos de nuestro cuerpo.La comida no es solo para obtener energía.También es material utilizado por el cuerpo para producir nuevas células.Después de todo, cuando comemos carne o verduras, en realidad estamos comiendo células de animales y plantas.Cuando alimentas a un gato con tu comida, el ADN del gato dirigirá las moléculas de comida para que se conviertan en células, tejidos y órganos de un gato, pero tu ADN convertirá la misma comida en células, tejidos y órganos humanos.Lo que llamamos “genes” son en realidad segmentos de la molécula de ADN.Cuando comprenda cómo funciona su ADN, también comprenderá cómo las yemas de huevo pueden convertirse en pollos.Lea mi popular artículo de Internet: ¿CÓMO ME HIZO MI ADN?Simplemente busque en Google el título para acceder al artículo.Este artículo le dará una buena comprensión de cómo funciona el ADN, así como la clonación y la ingeniería genética.También aprende que el llamado "ADN basura" no es basura en absoluto.Aprenderá por qué no es racional creer que el código del ADN pudo haber surgido por casualidad.La ciencia apunta (no prueba, pero apunta) a una causa inteligente para el código de ADN.¿Qué pasa con las similitudes genéticas y biológicas entre las especies?La información genética, como otras formas de información, no puede ocurrir por casualidad, por lo que es más lógico creer que las similitudes genéticas y biológicas entre todas las formas de vida se deben a un Diseñador común que diseñó funciones similares para propósitos similares.¡No significa que todas las formas de vida están biológicamente relacionadas!Solo las similitudes genéticas dentro de una especie natural prueban la relación porque solo dentro de una especie natural los miembros pueden cruzarse y reproducirse.La naturaleza no puede construir un código de ADN desde cero.Requiere un código de ADN ya existente para dirigir y generar más código de ADN o un ingeniero genético en el laboratorio que utilice un diseño inteligente y tecnología altamente sofisticada para crear un código de ADN desde cero.Además, el ARN/ADN y las proteínas son mutuamente dependientes (uno no puede existir sin los otros dos) y no pueden “sobrevivir” o funcionar fuera de una célula viva y completa.El código de ADN debe su existencia al primer ingeniero genético: ¡Dios!Las moléculas de proteína requieren que varios aminoácidos se unan en una secuencia precisa, al igual que las letras en una oración.Si no están en la secuencia correcta, la proteína no funcionará.El ADN y el ARN requieren que varios de sus diversos ácidos nucleicos estén en la secuencia correcta.Además, hay aminoácidos zurdos y diestros y hay ácidos nucleicos zurdos y diestros.Las moléculas de proteína requieren que todos sus aminoácidos sean solo zurdos y en la secuencia correcta.El ADN y el ARN requieren que todos sus ácidos nucleicos sean dextrógiros y estén en la secuencia correcta.¡Haría falta un milagro para que el ADN, el ARN y las proteínas surgieran por casualidad!¡Los matemáticos han dicho que cualquier evento en el universo con probabilidades de 10 a 50 potencias o más es imposible!La probabilidad de que una molécula de proteína de tamaño medio (con sus aminoácidos en la secuencia correcta) surja por casualidad es de 10 elevado a 65.Incluso la célula más simple se compone de muchos millones de diversas moléculas de proteínas junto con ADN/ARN.El difunto gran científico británico Sir Frederick Hoyle calculó que las probabilidades de que incluso la célula más simple llegara a existir por casualidad es de 10 elevado a 40.000.¿Qué tan grande es esto?Considere que el número total de átomos en nuestro universo es 10 a la 82ª potencia.Además, el llamado “ADN basura” no es basura.Aunque estos segmentos de ADN "no codificantes" no codifican proteínas, recientemente se descubrió que son vitales para regular la expresión génica (es decir, cuándo, dónde y cómo se expresan los genes, para que no sean "basura"). .Además, hay pruebas de que, en determinadas situaciones, pueden codificar proteínas mediante el uso por parte de la célula de un complejo mecanismo de "lectura directa".Visite mi último sitio de Internet: LA CIENCIA QUE APOYA LA CREACIÓN (Este sitio responde a muchos argumentos, tanto antiguos como nuevos, que han utilizado los evolucionistas para respaldar su teoría)Autor del popular artículo de Internet, DOCTRINA TRADICIONAL DEL INFIERNO EVOLUCIONADA DE RAÍCES GRIEGAS* He dado conferencias exitosas (con un período de preguntas y respuestas después) defendiendo la creación ante profesores y estudiantes de ciencias evolucionistas en varios colegios y universidades.He tenido el privilegio de ser reconocido en la 24ª edición de Marquis "Quién es quién en el este".babu the dumb bum (también conocido como biblia/biólogo) está de nuevo, rogándole a la gente que visite sus artículos tontos para poder ganar algunas rupias.Vamos gente, tiene que pagar esa fábrica de diplomas que produjo su "Licenciatura en biblia/biología"... roflmao.La dirección de correo electrónico es opcional.Si se proporciona, su correo electrónico no se publicará ni compartirá.SciTechDaily: hogar de las mejores noticias de ciencia y tecnología desde 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