Científicos prueban la eficacia de métodos para estirar e inmovilizar el ADN

Utilizando técnicas de imágenes avanzadas y un control preciso de microfluidos para estirar el ADN rizado en una línea recta , un estudio de investigadores de la Universidad de Nagoya (Japón) pertenecientes al Instituto Americano de Física demuestra técnicas para estirar e inmovilizar el ADN con una fluctuación térmica mínima para permitir un análisis detallado.

Los resultados están disponibles en AIP Advances . Cabe recordar que la mayoría de los microscopios solo pueden iluminar objetos de un tamaño determinado antes de que las características diminutas se difuminen. Esta difuminación se conoce como el límite de difracción de la luz. Sin embargo, las técnicas de obtención de imágenes de superresolución pueden distinguir entre características biomoleculares diminutas , especialmente cuando se minimizan las fluctuaciones térmicas.

"La inmovilización de la molécula básicamente la 'pega' a un sustrato, lo que evita cualquier movimiento causado por fluctuaciones térmicas" , comenta el autor Naoki Azuma . "Las imágenes de súper resolución a menudo requieren solo unos segundos o minutos para capturar la imagen. Durante este tiempo, las fluctuaciones térmicas (vibraciones aleatorias causadas por la energía térmica de la molécula) dan como resultado imágenes borrosas y una resolución lateral reducida" , añade.

Los investigadores habían intentado previamente pegar un extremo de una molécula de ADN para estirarla, pero descubrieron que las fluctuaciones térmicas aún podían causar movimiento y desenfoque. "El estiramiento del ADN se refiere al proceso de estirar una sola molécula de ADN, que originalmente está enrollada en una espiral aleatoria, hasta formar una línea recta" , señala Azuma. "La longitud y la estructura de una sola molécula de ADN, su secuencia de bases específica y sus interacciones con las proteínas deben observarse al estirarla para realizar un análisis detallado" .

Azuma y sus colegas de la Universidad de Nagoya experimentaron con formas de desenrollar una molécula de ADN aplicando presión a un líquido que fluía por un canal, y el flujo de presión proporcionó una fuerza de corte que desenrolló la molécula de ADN. Descubrieron que controlar la velocidad del flujo del líquido ayuda a ajustar con precisión la fuerza de corte aplicada y permite ajustes precisos de la relación de estiramiento del ADN.

El control de la relación de estiramiento fue un factor clave para un análisis preciso. En el proceso, también utilizaron una sustancia química especializada que crea enlaces químicos entre el ADN y un sustrato de vidrio para "pegar" la molécula de ADN en su lugar.

"Aunque todavía no es posible visualizar directamente pares de bases individuales, estos métodos permiten una precisión mucho mayor en la observación de estructuras a escala molecular" , destaca Azuma. "Nuestro objetivo es perfeccionar estos métodos para lograr una mayor fidelidad en el estiramiento e inmovilización de moléculas de ADN para un análisis más preciso" .

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