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Se espera que este avance facilite el estudio del ADN genómico.

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Créditos de las imagenes: Nitzan Zohar, Technion Spokesperson’s Office.

Investigadores de Israel desenredaron y enhebraron una molécula de ADN. Se trata de cientos de miles de pares de bases de nucleobase a lo largo de un nanoporo. Se espera que este avance facilite el estudio del ADN genómico.

El dispositivo nanopore fue desarrollado por el profesor Amit Meller, la Dra. Diana Huttner y el estudiante de doctorado Adam Zrehen del Technion.

Su investigación pionera se describió en un artículo publicado en la edición de noviembre de 2019 de ACS Nano.

Los sensores de nanoporos se usan para leer el código genético en el ADN, que está compuesto de bases o “letras”.

El sensor consiste en un poro a nanoescala de aproximadamente 1 / 10,000 del diámetro del cabello humano, a través del cual se enrosca y lee un solo ADN.

Si bien leer cadenas cortas de ADN, como la de los virus, es rutina, resulta especialmente difícil enhebrar el ADN humano ultralargo intacto a través de una abertura tan pequeña porque el ADN forma una espiral aleatoria en solución.

El proceso puede compararse a enhebrar hilo enredado a través de una aguja.

El profesor Meller y su equipo desenredaron y enhebraron con éxito una molécula de ADN que tiene cientos de miles de pares de bases a través de un nanoporo.

El ADN fue etiquetado mediante el uso de tintes emisores de luz para que pueda ser rastreado y manipulado en tiempo real por presión y campos eléctricos en un chip de silicio sellado con vidrio del tamaño de una moneda.

Nuevo dispositivo para el estudio del ADN genómico.

El dispositivo desarrollado por los investigadores está diseñado para la detección y clasificación simultánea eléctrica y óptica de ADN genómico ultralargo (~ 500 kilobase par).

Fabricado en silicio, presenta una matriz de pilares centrales para estirar el ADN ultra largo. Tambien tiene un canal estrecho para canalizar la molécula linealizada hacia el nanoporo.

El nanoporo se “perfora” directamente en el canal mediante el uso de un láser enfocado que graba de forma controlable cantidades diminutas de material.

El perfil de baja altura del dispositivo permite una alta apertura numérica y una imagen de gran aumento de las moléculas de ADN individuales.

Como la primera visualización directa del ADN enhebrado a través de un nanoporo mientras se registra su señal eléctrica, el estudio fomenta la comprensión del proceso de captura y enhebrado del ADN.

También promueve el desarrollo de plataformas micro / nanofluídicas todo en uno para la detección de biomoléculas en nanoporos.

Se pueden procesar concentraciones extremadamente bajas (50 fM) y volúmenes de muestrade ADN, lo que hace que el dispositivo sea altamente compatible con muestras clínicas.

Dado que la lectura larga, el ADN intacto es menos propenso a errores en comparación con el ensamblaje de muchos fragmentos pequeños de ADN, los investigadores anticipan que su diseño jugará un papel importante en el estudio del ADN genómico.

 

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