Rna dobbel helix struktur identifisert ved hjelp av synkrotron lys

Da Francis Crick og James Watson oppdaget den doble spiralformede strukturen av deoksyribonukleinsyre (DNA) i 1953, begynte deres funn en genetisk revolusjon for å kartlegge, studere og sekvensere byggesteinene til levende organismer.

DNA koder det genetiske materialet som overføres fra generasjon til generasjon. For informasjonen kodet I DNA som skal gjøres til proteiner og enzymer som er nødvendige for livet, tjener ribonukleinsyre (RNA), enkeltstrenget genetisk materiale funnet i ribosomer av celler, som mellommann. Selv om det vanligvis er enkeltstrenget, har NOEN RNA-sekvenser evnen til å danne en dobbel helix, som DNA.

I 1961, Alexander Rich sammen Med David Davies, Watson, Og Crick, hypotese at rna kjent som poly (rA) kan danne en parallell-strandet dobbel helix.

Femti år senere krystalliserte forskere fra McGill University en kort RNA-sekvens, poly (rA)11, og brukte data samlet inn ved Den Kanadiske Lyskilden (CLS) og Cornell High Energy Synkrotron for å bekrefte hypotesen om en poly (rA) dobbel-helix.

den detaljerte 3d-strukturen til poly (rA)11 ble publisert av laboratoriet Til McGill Biokjemi professor Kalle Gehring, i samarbeid Med George Sheldrick, University Of Gö, Og Christopher Wilds, Concordia University. Wilds og Gehring er medlemmer Av Quebec structural biology association GREP. Papiret dukket opp I tidsskriftet Angewandte Chemie International Edition under tittelen » Struktur Av Parallell Duplex Av Poly (A) RNA: Evaluering av en 50 år Gammel Prediksjon.»

» etter 50 års studier er identifikasjonen av en ny nukleinsyrestruktur svært sjelden. Så da vi kom over de uvanlige krystallene av poly (rA), hoppet vi på det,» sa Dr. Gehring, som også leder McGill Bionanomachines treningsprogram.

gehring sa at identifisering av dobbeltspiral RNA vil ha interessante anvendelser for forskning i biologiske nanomaterialer og supramolekylær kjemi. Nukleinsyrer har forbløffende egenskaper av selv-anerkjennelse og deres bruk som byggemateriale åpner nye muligheter for fabrikasjon av bionanomachines-nanoskala enheter opprettet ved hjelp av syntetisk biologi.

» Bionanomachines er fordelaktige på grunn av deres ekstremt små størrelse, lave produksjonskostnader og enkel modifikasjon,» sa Gehring. «Mange bionanomaskiner påvirker allerede hverdagen vår som enzymer, sensorer, biomaterialer og medisinsk terapi.»

Gehring la til at bevis PÅ rna double helix kan ha ulike nedstrøms fordeler for medisinske behandlinger og kurer for sykdommer som AIDS, eller til og med for å bidra til å regenerere biologiske vev.

» vår oppdagelse av poly (rA) – strukturen fremhever viktigheten av grunnforskning. Vi lette etter informasjon om hvordan celler gjør mRNA til protein, men vi endte med å svare på et langvarig spørsmål fra supramolekylær kjemi.»

for forsøkene brukte Gehring og et team av forskere data oppnådd ved Cls Canadian Macromolecular Crystallography Facility (CMCF) for å løse strukturen av poly (rA)11 RNA.

Cmcf Strålelinjevitenskapsmann Michel Fodje sa at forsøkene var svært vellykkede med å identifisere strukturen TIL RNA og kan få konsekvenser for hvordan genetisk informasjon lagres i celler.

«SELV OM DNA og RNA begge bærer genetisk informasjon, er det ganske mange forskjeller mellom dem,» sa Dr. Fodje. «mRNA-molekyler har poly (rA) haler, som er kjemisk identiske med molekylene i krystallet. Poly (rA) – strukturen kan være fysiologisk viktig, spesielt under forhold der det er høy lokal konsentrasjon av mRNA. Dette kan skje der cellene er stresset og mRNA blir konsentrert i granulater i celler.»

med denne informasjonen, vil forskerne fortsette å kartlegge de ulike strukturer AV RNA og deres roller i utformingen av nye bionanomachines og i celler i tider med stress.

Forskning på poly (rA) strukturen ble finansiert av tilskudd Fra Natural Sciences And Engineering Research Council Of Canada med støtte Fra Canada Foundation For Innovation, Regjeringen I Quebec, Concordia University, Og McGill University.