Las historias futuristas a menudo han incluido la expansión del alfabeto genético a un mayor número de posibilidades de codificación. Georgiadis y sus colegas han diseñado un par de bases adicional para su incorporación al ADN [Georgiadis et al., J. Am. Chem Soc. 137 , 6947-6955 (2015); Mermelada. Chem Soc. resumen ] . Este par "encaja" en la estructura helicoidal bicatenaria y mantiene la forma de los cuatro nucleótidos "naturales". Los autores presentan este par de bases como un primer paso esencial en la creación de materiales sintéticos que pueden combinarse con materiales naturales para nuevos sistemas biológicos.
Su diseño se basó en los requisitos para que el par de bases forme una estructura plana unida por enlaces de hidrógeno y que pueda acomodarse en los diferentes tipos de estructuras que el ADN puede asumir: forma B, forma Z y forma A. Un criterio final en su diseño fue que estas bases no pueden formar pares de bases con ninguna de las 4 bases de Watson-Crick que se encuentran en el ADN (A, G, C, T). Las bases que se generaron se denominan "Z" y "P". La base Z es 6-amino-5-nitro-2 (1 H ) -piridona, y P es 2-amino-imidazo [1,2- a ] -1,3,5-triazin-4 (8 H ) uno .
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Antecedentes:
Tu mejor amiga, Sloane, es una ecologista que recolecta organismos extraños como parte de su trabajo de tesis. En un reciente viaje a la selva costarricense, encontró una pequeña bacteria interesante que ha denominado "SSB" para las bacterias pequeñas de Sloan. Ella ha podido cultivar SSB y también descubrió que contiene ARN, ADN y proteínas. El ADN es excepcionalmente pequeño, incluso para una bacteria. Sloane ha notado que SSB crecerá y se dividirá en la oscuridad a 25 ° C pero no a 10 ° C o 37 ° C. Como usted es bioquímica, ella le ha pedido su ayuda para comprender los resultados de sus experimentos. Usted decide que es importante conocer el mecanismo para replicar el ADN. Las helicasas separan los dúplex de ácido nucleico en sus hebras componentes utilizando energía de la hidrólisis de ATP. La estructura cristalina de esta helicasa de ADN del bacteriófago T7 revela una disposición hexagonal de seis subunidades idénticas. Sorprendentemente, el anillo no es simétrico seis veces, pero está ligeramente aplastado.
Un modelo para el mecanismo de cómo podría funcionar la enzima explica esta asimetría estructural. De los seis sitios potenciales de unión al ATP, dos opuestos se unen fuertemente al ATP, dos tienen más probabilidades de unirse al ADP y al fosfato, y dos están vacíos. Estos tres estados pueden interconvertirse de manera coordinada a medida que el ATP se hidroliza, creando un efecto dominó que corre continuamente alrededor del anillo. |
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