• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Kemi
    DNA-socker kännetecknas av oöverträffad upplösning, atom för atom

    Till vänster, strukturerna är helt isolerade från alla yttre medel (lösningsmedel, kristallin buntning) och till höger, strukturerna i vattnet. I den rikligaste strukturen, de heldragna prickarna indikerar de experimentellt bestämda positionerna för varje atom. Kredit:Emilio J. Cocinero

    Ett forskningsarbete utfört av spektroskopigruppen vid UPV/EHU:s institution för fysikalisk kemi, och Biofisika-institutet skaffar omslaget av det mest sena numret av ACS Central Science tidning, som är en av de tre ledande tidskrifterna inom kemi. Denna forskargrupp har lyckats bestämma strukturen hos sockerarterna som ingår i DNA, 2-deoxiribosid, med upplösning på atomnivå. Vad som har uppnåtts här är "oöverträffad upplösning; vi har lyckats rymdplacera var och en av atomerna i detta socker, " som beskrivs av gruppens ledare Emilio J. Cocinero.

    Cocinero ser detta resultat som kulmen på ett arbete som har tagit dem över tio år:"Detta resultat har gjorts möjligt tack vare ökningen av känsligheten hos mikrovågsspektrometern som vi har i vår grupp, som vi designade, byggt och anpassat själva och som just nu är bland de 3 bästa enheterna av denna typ i världen."

    Ett av de största hindren de var tvungna att övervinna var den enorma variationen och flexibiliteten mellan de olika former eller konformationer som kan antas av 2-deoxiribosidmolekyler. Atomerna som bildar dessa sockermolekyler kan organiseras genom att bilda fem- eller sexledade ringar. "I naturen, biologiska former visar femledade ringar, men i experimenten när sockret är fullständigt isolerat och avlägsnat från något lösningsmedel och utan att det interagerar med de återstående elementen som utgör DNA:t och bestämmer dess konfiguration, den mest stabila formen av sockerarter som vi uppnådde var ringar med sex medlemmar, " förklarade Cocinero.

    För att lösa denna situation hade de samarbete med forskare från Institutionen för kemi vid Oxford University som hjälpte dem att syntetisera de fyra former som 2-deoxiribosider kan anta, både i sina biologiska former och i de som inte förekommer i naturen, och de blockerade dem, "genom att lägga till en metylgrupp till sockerarterna för att förhindra att vissa former omvandlas till andra, och att kunna studera var och en av dem individuellt, " specificerade forskaren.

    På det sättet, de kunde på ett isolerat sätt karakterisera strukturen för var och en av dem på atomär skala, och efteråt kunde de med hjälp av forskare vid universitetet i La Rioja analysera hur strukturen hos dessa former förändras när de kommer i kontakt med lösningsmedlet, "vilket är mer besläktat med det naturliga medium som de vanligtvis finns i. Vi såg skillnaderna mellan vissa former och andra och karakteriserade dem."

    Denna analys gjorde det också möjligt för dem att anta "varför den form som observeras i naturen är den som observeras och inte en annan. Som vi såg, den femledade ringformen är mer flexibel och konformationen den antar i DNA-kedjan uppmuntrar bindningen av de på varandra följande nukleotiderna, " han sa.

    Nu, beväpnade med de instrument de utvecklade, de kommer att ta itu med "studiet av större molekyler och försöka bygga system som är allt närmare faktiska biologiska former för att ge bättre svar. Vi söker gränsen för tekniska instrument, " avslutade Emilio J. Cocinero.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com