Récord de conducción eléctrica en una cadena de ADN aperiódica

Una cadena de ADN puede ser conductora, semiconductora, aislante, e incluso superconductora en función de la disposición de sus nucleótidos (pares de bases C≡G y A=T). El grupo de la doctora Jacqueline Barton publica en Nature Chemistry el nuevo récord de conducción de carga eléctrica en una cadena de ADN de 100 pares de bases (unos 34 nm de longitud) apoyada verticalmente sobre un substrato de oro. Si se cambia una sola base en esta cadena de ADN, la conducción desaparece (conduce sólo una parte de ella). ¿Por qué conduce esta secuencia de bases y no otra parecida? Nadie lo sabe. ¿Qué secuencias de nucleótidos permiten una conducción a larga distancia? Nadie lo sabe. La mayoría de las cadenas de ADN que conducen a larga distancia tienen nucleótidos colocados de forma periódica o repetitiva, pero la nueva cadena récord es aperiódica. El ADN guarda mucho más secretos que los que esconde el genoma. El artículo técnico es Jason D. Slinker, Natalie B. Muren, Sara E. Renfrew, Jacqueline K. Barton, «DNA charge transport over 34 nm,» Nature Chemistry, Published online 30 January 2011.

El ADN es una molécula compleja y llena de sorpresas. En general, el ADN es un mal conductor del calor y de la electricidad. Sin embargo, ciertas secuencias de bases conducen la electricidad durante cierta distancia. Esta conductividad del ADN depende, además de la secuencia de bases, de muchos otros factores como la longitud de la cadena, la temperatura, el grado de hidratación, etc. El mecanismo de conducción requiere una doble cadena de ADN ya que el ADN monocatenario no presenta conductividad a distancias grandes. Hasta hace poco más de un lustro, la conductividad eléctrica del ADN era difícil de medir, pero en la actualidad se han desarrollado varios dispositivos experimentales que permiten medirla con gran precisión. La doctora Barton y su grupo han fijado un mazo de cadenas de ADN de 100 nucleótidos de longitud a una placa de oro gracias a una molécula especial que actúa como ánodo; en la parte terminal de la cadena de ADN han fijado otra molécula que actúa como cátodo que emite luz cuando recibe carga eléctrica.

¿Para qué sirve descubrir secuencias de ADN que conducen la electricidad? Se cree que permitirá la fabricación de nanodispositivos electrónicos. Sin embargo, hay que recordar que sin un mecanismo de reparación adecuado, moléculas tan complejas como las cadenas de ADN largas son muy delicadas y se degradan fácilmente debido al efecto del ambiente. También se ha propuesto el uso de estas cadenas de ADN como biosensores para detectar diferentes substancias químicas.



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Por Francisco R. Villatoro
Publicado el ⌚ 31 marzo, 2011
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