Encuentran una nueva forma de transporte de carga eléctrica en el ADN | Innovación Libre

El electrón muestra algunas propiedades ondulatorias

 

Los científicos han encontrado una nueva forma de transporte de electrones a través del ADN: ni por efecto túnel, ni por saltos, que eran las que se conocían hasta ahora, sino por una fórmula intermedia, en la que el electrón muestra algunas propiedades ondulatorias. El transporte de carga en el ADN es un proceso involucrado en muchas enfermedades, en forma de oxidación.

Las eléctricas no sólo se mueven a través de cables, sino que también se desplazan por el ADN, la molécula de la vida. Esta propiedad se conoce como transporte de carga.

En un nuevo estudio que aparece en la revista Nature Chemistry, los autores Limin Xiang, Julio Palma, y Christopher Bruot, entre otros, del Instituto de Biodiseño de la Universidad Estatal de Arizona (ASU, EE.UU.), explorar las formas en que las cargas eléctricas se mueven a lo largo de bases de ADN fijadas a un par de electrodos. Su trabajo revela un nuevo mecanismo de transporte de carga.

Los investigadores predicen que trabajos como este tendrán importantes implicaciones en el diseño de una nueva generación de dispositivos electrónicos basados ​​en ADN funcional, así como en proporcionar nuevos conocimientos sobre los riesgos en la salud asociados con el daño en el ADN debido al transporte.

Transporte de carga

La transferencia de electrones está considerada a menudo como la forma más simple de reacción química, pero sin embargo juega un papel crítico en una amplia gama de procesos vitales, incluida la respiración y la fotosíntesis.

El transporte de carga también puede producir efectos negativos en los sistemas vivos, sobre todo a través del proceso de estrés oxidativo, que causa daños al ADN. Se cree que el daño oxidativo afecta al comienzo y progresión del cáncer. También está implicado en trastornos neurodegenerativos como el Alzheimer, la enfermedad de Huntington y la enfermedad de Parkinson, y una gama de otras enfermedades humanas.

“Cuando el ADN se expone a la luz ultravioleta, existe la posibilidad de que una de las bases -como la guanina- se oxide, lo que significa que pierde un electrón”, explica el director de la investigación, Nongjian Tao, en lainformación de la Universidad de Arizona. (La Guanina es más fácil de oxidar que las otras tres bases, citosina, timina y adenina, por lo que es la base más importante para el transporte de carga.)

En algunos casos, se repara el daño en el ADN con la migración de un electrón desde otra porción de la cadena para sustituir a la que falta. La reparación del ADN es un proceso incesante, constante, aunque una pérdida gradual de la eficiencia de reparación potencia el proceso de envejecimiento. La oxidación daña de forma aleatoria al ARN y el ADN, lo cual puede interferir con el metabolismo celular normal.

El daño por radiación es también un problema para los dispositivos semiconductores, señala Tao: un factor que debe tenerse en cuenta cuando la electrónica está expuesta a partículas de alta energía como los rayos X, como en las aplicaciones diseñadas para el espacio exterior.

Investigadores como Xiang y Tao esperan entender mejor el transporte de carga a través del ADN, ya que la molécula proporciona un campo de pruebas único para la observación. La longitud de una molécula de ADN y su secuencia de 4 nucleótidos A, T, C y G se puede modificar fácilmente y los estudios han demostrado que las alteraciones tienen un efecto en cómo se mueve la carga eléctrica a través de la molécula.

Cuando se produce una oxidación en las bases de ADN, queda un hueco en el lugar del electrón. Este hueco lleva una carga positiva, que puede moverse a lo largo del ADN bajo la influencia de un campo eléctrico o magnético, tal como haría un electrón. El movimiento de estos huecos cargados positivamente a lo largo de un tramo de ADN es el foco del estudio actual.

Via: tendencias21.net

 

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