Los motores moleculares de los ácidos nucleicos
Para estudiar el desplegamiento y replegamiento de diversas moléculas como las proteínas y los ácidos nucleicos, así como para determinar los estados de plegamiento incorrecto, se requieren equipos y técnicas especiales. En este contexto, las pinzas ópticas y los microscopios de fuerza atómica están demostrando ser herramientas extremamente versátiles que permiten acceder al funcionamiento interno de las biomoléculas con un nivel de detalle sin precedentes. Los socios del proyecto financiado por la Unión Europea Sminafel se centraron en la actividad de las enzimas helicasas que ayudan a la replicación y la reparación del ADN. Estas proteínas obtienen la energía química necesaria para la descompresión de la doble hélice de ADN hidrolizando adenosín trifosfato (ATP). Los científicos desarrollaron y optimizaron una tecnología relacionada con las pinzas ópticas que les permitió investigar el funcionamiento de las helicasas. Más específicamente, consiguieron mantener una horquilla de ADN fija sobre dos cuentas recubiertas, que se sujetaron entre una micropipeta y una trampa óptica y, para facilitar el flujo de la helicasa y las soluciones de ATP destinadas a desenrollar el ADN, recurrieron a un sistema microfluídico. Los investigadores ajustaron diversos parámetros del sistema, incluidas las válvulas y la longitud de la molécula de ADN, hasta lograr una apertura eficaz de la horquilla de ADN, lo que les permitió medir la actividad de la helicasa. Los resultados experimentales demuestran que la amplitud de las fluctuaciones en la actividad de la helicasa se mantiene constante con independencia de la concentración de ATP. Los únicos factores determinantes que lograron probar fueron las fluctuaciones de apertura y cierre de la horquilla de replicación. La tecnología Sminafel constituye un paso importante hacia la comprensión del funcionamiento de los motores moleculares implicados en la maquinaria de reparación y duplicación de las moléculas de ADN. El sistema desarrollado está concebido para facilitar una herramienta excepcional para estudiar en detalle diversas biomoléculas.
