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DNA de programação para entregar drogas câncer
Nova tecnologia pode levar ao desenvolvimento de novas terapias de câncer
Saúde e Medicina » DNA tem um trabalho importante..--diz que proteínas tornar suas células. Agora, uma equipe de pesquisa na Universidade de Delaware desenvolveu tecnologia para vertentes do programa de DNA em switches que ligar proteínas e desligar.
Grupo de Chen do UD Wilfred descreve seus resultados em um artigo publicado no jornal Natureza química. Esta tecnologia pode levar ao desenvolvimento de novas terapias de câncer e de outras drogas.
Computação com DNA
Este projeto de torneiras em um campo emergente conhecido como computação de DNA. Dados nós comumente enviar e receber na vida cotidiana, tais como mensagens de texto e fotos, utilizam o código binário, que tem dois componentes..--uns e zeros. DNA é essencialmente um código com quatro componentes, a guanina de nucleotídeos, adenina, citosina e timina. Nas células, o arranjo destes quatro nucleotídeos determina a saída..--as proteínas feitas pelo DNA. Aqui, os cientistas têm reutilizou o código de DNA para projetar circuitos de DNA dependente de lógica.
"Uma vez que tinha projetado o sistema, tínhamos que primeiro ir para o laboratório e anexar estas cadeias de ADN para várias proteínas que queríamos ser capaz de controlar," disse o autor do estudo Rebecca P. Chen, um estudante de doutorado em química e engenharia biomolecular (nenhuma relação com Wilfred Chen ). A sequência personalizada projetada de DNA foram encomendadas de um fabricante enquanto as proteínas foram feitas e purificadas em laboratório. Em seguida, a proteína foi anexada ao DNA tornar conjugados de proteína-ADN.
O grupo então testado os circuitos de DNA na bactéria e. coli e células humanas. As proteínas alvo organizaram, montado e desmontado em conformidade com o seu design.
"Trabalho anterior mostrou como poderoso DNA nanotecnologia poderia ser, e nós sabemos quão poderosas proteínas estão dentro das células," disse Rebecca P. Chen. "Conseguimos vincular esses dois juntos".
Aplicativos para entrega de drogas
A equipe também demonstrou que seus dispositivos de DNA-lógica poderiam ativar um pró-fármaco de câncer não-tóxico, 5-fluorocytosine, em sua forma de quimioterápico tóxica, 5-fluorouracil. Exemplos de câncer estão inativos até que eles são metabolizados em sua forma terapêutica. Neste caso, os cientistas projetado circuitos de DNA que controlava a atividade de uma proteína que foi responsável pela conversão do pró-fármaco em sua forma ativa. A atividade de circuito e proteína do DNA foi ativada "" por entradas de sequência de RNA/DNA específicas, enquanto na ausência de insumos disse o sistema ficou "fora".
Para fazer isso, os cientistas baseiam suas entradas de sequência microRNA, pequenas moléculas de RNA que regulam a expressão gênica celular. MicroRNA em células cancerosas contém anomalias que não seria encontradas em células saudáveis. Por exemplo, certo microRNA estão presentes nas células cancerígenas, mas ausente em células saudáveis. O grupo calculado como nucleotídeos devem ser organizados para ativar o pró-fármaco câncer na presença de câncer microRNA, mas permanecer inativo e non-toxic, em um ambiente não-cancerosas onde o microRNA está faltando. Quando os câncer microRNAs estavam presentes e capaz de ligar o circuito de DNA, as células foram capazes de crescer. Quando o circuito foi desligado, células cresceram normalmente.
Esta tecnologia pode ter aplicações largas não só a outras doenças, além de câncer, mas também além do campo biomédico. Por exemplo, a equipe de pesquisa demonstrou que sua tecnologia pode ser aplicada para a produção de biocombustíveis, utilizando a tecnologia para orientar uma cascata enzimática, uma série de reações químicas, para quebrar uma fibra de planta.
Usando a tecnologia recém-desenvolvida, pesquisadores poderiam direcionar qualquer sequência de DNA de sua escolha e a controlar qualquer proteína que eles querem. Um dia, os pesquisadores poderiam "plug and play" programado DNA em uma variedade de células para atender uma variedade de doenças, disse o autor do estudo Wilfred Chen, Gore Professor de engenharia química.
"Isso é baseado em um conceito muito simples, uma combinação de lógica, mas nós somos os primeiros a fazê-lo funcionar," disse ele. "Ele pode resolver um vasto leque de problemas, e isso torna tudo muito intrigante."
Referência de informação
Drogas para Câncer
Article » English » The article is a translation of the content of this work:, Programming DNA to deliver cancer drugs, Science Daily
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