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Los Investigadores Descubren los Interruptores Más Minúsculos y Rápido-Sabidos del ARN

Published on October 8, 2012 at 6:13 AM

Un químico biofísico de la Universidad de Michigan y sus colegas han descubierto los interruptores moleculares más pequeños y rápido-sabidos hechos del ARN, el primo químico de la DNA. Los investigadores dicen estos raros, las estructuras efímeras son metas primeras para el revelado de nuevas drogas antivirus y antibióticos.

Cortesía de Imagen del Al-Hashimi de Hashim

Creído Una Vez para salvar y para retransmitir simplemente la información genética, ARN ahora se sabe para ser una Navaja multiuso Suiza celular mediocre, realizando una amplia variedad de tareas y morphing en dimensiones de una variable innumerables.

Durante la última década, los investigadores han determinado que la mayor parte de la DNA en nuestras células está utilizada para hacer las moléculas del ARN, que el ARN desempeña un papel fundamental en la expresión génica de regulación, y que estas macromoléculas actúan como interruptores que detecten señales celulares y entonces desforme para enviar una reacción apropiada a otras biomoléculas en la célula.

Mientras Que la función de la transferencia del ARN ha estado bien documentada, el Al-Hashimi de Hashim y sus colegas del U-M señalan a 7 de octubre en línea en la Naturaleza del gorrón una nueva clase de los interruptores que son importante más pequeños y órdenes de magnitud más rápidamente que la otra clase sabida de los interruptores del ARN.

El al-Hashimi llama estas estructuras efímeras, que fueron detectadas usando una nueva técnica de proyección de imagen desarrollada en su laboratorio, los microcontactos.

“Podemos finalmente empinadura hacia adentro en estos formularios raros, alternativos del ARN que existan por apenas un segundo dividido y después se vayan,” dijimos el Al-Hashimi, Roberto L. Kuczkowski Profesor de la Química y de la Biofísica. “Estas cosas son tan difíciles de considerar porque existen para el áspero 1 por ciento del tiempo y por solamente un microsegundo a un milisegundo.”

En biología, la dimensión de una variable tridimensional de una molécula determina sus propiedades y afecta a su función. Las moléculas del ARN se hacen de los únicos encadenamientos que pueden seguir estirados fuera como cuerdas de rosca largas o plegable en bucles complejos con ramificarse, armas escalariformes.

Los microcontactos descritos por los investigadores del U-M implican cambios temporales, localizados de la estructura del ARN en los formularios alternativos llamados los estados emocionados. El cambio estructural es el interruptor: la rotación de la dimensión de una variable transmite señales biológicas a otras partes de la célula.

“Estos estados emocionados corresponden a los formularios alternativos raros que tienen funciones biológicas,” Al-Hashimi dijeron. “Estos formularios alternativos tienen características arquitectónicas y químicas únicas sobre las cuales podrían hacerles las grandes moléculas para que las drogas cierren. En un cierto sentido, proporcionan a una nueva capa entera de metas de la droga.”

En su parte de la Naturaleza, los investigadores del U-M observaban cambios estructurales transitorios en tres tipos de moléculas del ARN. Dos del RNAs vinieron del virus del VIH que causa el SIDA y se saben para desempeñar un papel dominante en la réplica viral. El tercero está implicado en control de calidad dentro del ribosoma, la máquina celular que ensambla las proteínas.

Los estados emocionados nuevamente encontrados de los tres de estos RNAS proporcionan a los objetivos potenciales para el revelado de la droga: drogas antivirus que romperían la réplica y los antibióticos del VIH que interferirían con el ensamblaje de la proteína en ribosomas bacterianos.

Las Pruebas de la existencia de estos interruptores minúsculos del ARN han estado montando por años. Pero hasta ahora, son detección evadida porque son simple demasiado pequeños y demasiado efímeros ser capturados por técnicas de proyección de imagen convencionales, Al-Hashimi dijo.

Para hacer su descubrimiento, las personas utilizaron un formulario modificado de la espectroscopia de resonancia magnética nuclear, junto con una estrategia para atrapar y capturar las estructuras del ARN de la corriente momentánea. En encontrar señaló el año pasado en Naturaleza, los investigadores utilizó técnicas similares del RMN para coger los casos raros cuando las bases en el doble hélice de la DNA laminan hacia adelante y hacia atrás.

Estos últimos años, el Al-Hashimi y sus compañeros de trabajo también han utilizado el RMN para crear los “nanovideos” que revelaron en tres dimensiones cómo las moléculas del ARN cambian dimensión de una variable-torcerse, doblar y la rotación sobre sus juntas estructurales.

Además del Al-Hashimi, los autores del parte de la Naturaleza son Elizabeth Dethoff de U-M, Katja Petzold, Jeetender Chugh y Anita Casiano-Negroni. El al-Hashimi es consejero a, y lleva a cabo un interés de propiedad hacia adentro, Nymirum Inc., una compañía ARN-basada del descubrimiento de la droga en Ann Arbor.

La investigación fue utilizada por los Institutos de la Salud Nacionales y por una Beca de Investigación del Estudiante de Tercer Ciclo de Rackham concedida por la Universidad de Michigan. Los autores del papel de la Naturaleza reconocen la Cooperación de Revelado Económico de Michigan y el Tri Corredor de la Tecnología de Michigan para el soporte de la compra de un espectrómetro de 600 Megaciclos usado en el estudio.

Fuente: http://www.uni-mainz.de

Last Update: 8. October 2012 08:28

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