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Identificata tripla elica DNA in fase gassosa

Alcuni scienziati in Spagna sono riusciti a estrarre informazioni strutturali da una tripla elica di acido desossiribonucleico (DNA) in una condizione simile al vuoto (ovvero la sua fase gassosa). Lo studio, presentato nel Journal of the American Chemical Society (JACS), potrebbe contribuire ai trattamenti antigene basati su queste strutture di DNA.

I ricercatori dell’Istituto di ricerca biomedica (IRB Barcelona) e del Barcelona Supercomputing Center (BSC) hanno detto che finora nessuno era riuscito a identificare queste strutture particolari di DNA.

“Fino ad oggi, queste singolari strutture di DNA erano quasi impossibili da rilevare e non era noto se conservavano la memoria strutturale in soluzione quando evaporavano”, spiega il professor Modesto Orozco dell’Università di Barcellona, che dirige anche l’unità di Scienze della vita al BSC. “Con questo studio abbiamo caratterizzato tale struttura e dimostrato che mantiene una memoria sorprendente del suo ambiente biologico precedente, la soluzione acquosa, in cui normalmente è molto difficile da caratterizzare.”

Il professor Orozco e colleghi hanno usato tecniche di simulazione computazionale con validazione sperimentale mediante spettrometria di massa per ottenere i risultati che volevano. Il ricercatore del BSC e il suo team si sono impegnati in questo lavoro per oltre 10 anni. Questa ultima scoperta ha aiutato il team a stabilire l’atlante completo delle strutture classiche del DNA in fase gassosa.

Questo studio potrebbe aiutare gli scienziati a sviluppare la cosiddetta terapia antigene. Secondo i ricercatori, utilizzando le strutture a tripla elica del DNA nel trattamento significa che i geni attivi che contribuiscono ad una determinata malattia verrebbero disattivati.

“Sul mercato non esiste ancora alcun farmaco basato sulla terapia genica, ma ce ne sono diversi in fase di sviluppo”, dice il professor Orozco, aggiungendo che una delle sfide per trasformare il trattamento in realtà risiede nella difficoltà di individuare sperimentalmente queste strutture a tripla elica. “La dimostrazione che la struttura è mantenuta in fase gassosa consentirà di rilevare più facilmente queste strutture di DNA”, spiega il professor Orozco.

Questo lavoro fornirà agli scienziati lo strumento di cui hanno bisogno per implementare nuove tecniche di risoluzione strutturale basate sull’impiego di laser a elettroni liberi a emissione di raggi X (X-FEL). Il XFEL europeo, un impianto in costruzione in Germania, genererà intensi impulsi di luce paragonabili a un sincrotrone. “Se i nostri calcoli sono corretti, gli X-FEL potrebbero essere utilizzati per ottenere i dati strutturali in fase gassosa circa il comportamento di una molecola nel suo ambiente naturale biologico; gli X-FEL diventerebbero quindi uno strumento prezioso per risolvere la struttura delle macromolecole”, dice lo scienziato del BSC.

Allo studio hanno contribuito anche esperti dell’Università di Liegi, in Belgio.

Per maggiori informazioni, visitare:

IRB Barcelona:
http://www.irbbarcelona.org/index.php/en

Journal of the American Chemical Society (JACS):
http://pubs.acs.org/journal/jacsat

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