¿Cuáles son las cargas eléctricas de las moléculas de ADN?

Escrito por chuck robert | Traducido por mayra cabrera
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¿Cuáles son las cargas eléctricas de las moléculas de ADN?
Los científicos trabajan para emplear el potencial del ADN como circuito. (Comstock/Comstock/Getty Images)

El ADN de doble cadena es el polímero más largo que los científicos han medido. ADN se refiere al código de base contenido dentro de los genes que afecta la manera en que las células utilizan la proteína. Los científicos pueden utilizar el ADN de doble cadena para estudiar los sistemas de transporte eléctrico en moléculas individuales. Esto permitirá a los científicos manipular estructuralmente propiedades de ADN, tales como la estructura y el nivel de energía de acoplamiento a lo largo de la molécula, lo que permite tanto la reparación de daños del ADN como de los dispositivos electrónicos muy pequeños, llamados "nanoelectrónicos".

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Electricidad y polímeros

Las cargas eléctricas son una de las muchas características que influyen en los polímeros. Cuando los polímeros experimentan ligeros cambios, sus estructuras pueden cambiar dramáticamente y pierden su capacidad de participar en la reproducción. El ADN tiene una carga eléctrica negativa, ya que tiene muchas moléculas polares, que son moléculas que tienen cargas que están distribuidas desigualmente. La carga negativa viene específicamente de los fosfatos en la parte de azúcar-fosfato de la cadena de ADN.

ADN como un circuito

El ADN puede servir como un circuito electrónico en nanopartículas; las nanopartículas son partículas pequeñas que los científicos esperan fabricar para diversas aplicaciones médicas e industriales. El ADN es el más conocido de los nanocables existentes, ya que se ensambla y replica automáticamente y puede entrar en varios estados. La investigación sobre las cargas eléctricas de ADN es muy delicada, dado que las moléculas del ADN son pequeñas y sensibles. Teniendo en cuenta su pequeño tamaño, la investigación sobre las moléculas de ADN a menudo ha producido resultados impredecibles o contradictorios.

Reversibilidad de daños del ADN

En 2007, los científicos comenzaron a investigar al tomar la secuencia específica de una sola cadena de las sondas de ADN con extremos que los científicos cambiaron con amina. Unieron estas sondas a nanotubos de carbono mediante dielectroforesis, que es cuando un objeto que no conduce fácilmente electricidad se coloca en un campo eléctrico. Los dispositivos ayudan a los científicos a entender cómo se mueven las cargas eléctricas a través del ADN. Al entender esto, los científicos pueden revertir el daño causado por la oxidación del ADN y la mutación. Los electrodos a nanoescala pueden medir señales eléctricas que pasan a través de las moléculas individuales de ADN, cuando los científicos suspenden las moléculas en una zanja a nanoescala y unen las moléculas a electrodos de nanotubos de carbono.

Medición del ADN

Las mediciones de los virus de ADN eran muy impredecibles, debido a las diferentes condiciones ambientales. Como resultado de ello, los científicos desarrollaron un método de medición de moléculas individuales del virus de ADN de 10 mm de largo que conectaron a un sustrato de oro y nanopartículas de oro. Los científicos hicieron esto utilizando técnicas de microscopía de barrido de la sonda. Las mediciones adquiridas de estas técnicas revelaron cómo las altas corrientes viajan a través de simples moléculas de ADN del virus. Estos métodos de medición son mucho más fiables que los métodos anteriores.

Fuerzas electrostáticas

La electrostática se refiere a cargas eléctricas lentas o estacionarias. Las fuerzas electrostáticas desempeñan un papel importante en la determinación del objetivo de una cadena particular de ADN. Las fuerzas electrostáticas determinan cómo el ADN interactúa con varias proteínas al transcribir la información genética.

Biomarcadores

Las moléculas genéticas transportarán cargas repetidas cuando se sumergen en agua. Las cargas repetidas son biomarcadores, es decir, el descubrimiento de las cargas repetidas indica que el material una vez tuvo vida dentro de ella. Por lo tanto, los científicos pueden observar los meteoritos y buscar las cargas repetidas que puedan demostrar que el meteorito vino de un planeta que tenía vida.

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