Gli stati dinamici della molecola di DNA
Per tutte le strutture composte da unità in scala nanometrica il moto termico e i suoi sconvolgimenti misurabili in picoNewton, un trilionesimo di Newton, fanno una grande differenza. Il progetto FDBNSDNA (Force-dependent behaviour of non-standard DNA structures and their uses in artificial DNA machines and in genetic regulation), finanziato dall’UE, ha permesso di verificare gli effetti dell’ambiente termico sulle strutture di DNA. Ciò era particolarmente applicabile all’interazione del DNA con le proteine regolatorie, e i ricercatori hanno lavorato con riferimento alle nuove strutture non standard di DNA basate su strutture di guanina, poliguanina detti G-complex. Questi mostrano potenzialità come elementi costitutivi per futuri dispositivi in scala molecolare e abbondano nel genoma umano sui telomeri, con importanza biologica rispetto a invecchiamento e bersagli farmacologici. FDBNSDNA ha migliorato il progetto di un microscopio a forza centrifuga massicciamente parallelo per raccogliere i dati su moto, folding e unfolding di diverse strutture di DNA contemporaneamente. Queste caratteristiche sono fondamentali per l’interazione molecolare. I ricercatori hanno inoltre ottimizzato tecniche di preparazione dei campioni per sfruttare il pieno potenziale del microscopio. Le applicazioni per una conoscenza approfondita delle proprietà fisiche delle strutture non standard di DNA si estendono a dispositivi e apparecchi elettronici su scala molecolare. Dal momento che le proprietà fisiche determinano la capacità delle molecole di interagire e le regioni che contengono i complessi G sono coinvolte nelle malattie associate all’invecchiamento incluso il cancro, la ricerca potrebbe avere un forte impatto sulla sanità.
Parole chiave
Molecole, FDBNSDNA, strutture di DNA, G-complessi, elettronica