El ADN contiene las instrucciones que nos hacen quienes somos. Si queremos leer esas instrucciones, digamos que entiende nuestra predisposición a los trastornos genéticos, necesitamos cuidadosamente la estructura icónica de doble hélice de ADN ‘descomprimir’. Esto no es fácil ni rápido, y el proceso implica calentamiento intenso y productos químicos que pueden dañar el ADN.
Ahora, en un nuevo estudio publicado en ACS nanoun equipo de investigación dirigido por la Universidad de Osaka ha desarrollado una tecnología novedosa para facilitar el proceso de desactivación. Su invención utiliza un calentador en miniatura para descomponer la hélice doble de ADN de precisión y suavemente.
El dispositivo utiliza una bobina de platino de tamaño nano. A medida que el hilo de ADN alcanza el ‘nanoporo’, un orificio de tamaño nano en el dispositivo, se aplica voltaje a la bobina. El calor abre el ADN, permitiendo que se lea un hilo a la vez.
Una ventaja clave del nuevo método es que no tenemos que calentar toda la muestra, solo una parte muy pequeña. Esto significa que el proceso necesita solo unos pocos miliwatios de potencia, el daño del ADN se minimiza y podemos leer la información del ADN con mayor precisión “.
Makusu Tsutsui, autor principal
El equipo probó el nuevo método utilizando una molécula de ADN larga de un virus, que contenía casi 50,000 pares de bases, así como un plásmido circular más pequeño. Una cantidad sorprendentemente pequeña de calor fue suficiente para descomprimir tanto el plásmido como la molécula de ADN más larga.
El método de calentamiento preciso del equipo también permitió al equipo controlar cuándo y cómo se desabrochó la molécula de ADN, regula su velocidad y detecta su paso a través del nanoporo utilizando señales eléctricas. Estas ideas detalladas permitieron al equipo inferir cómo el movimiento de la molécula de ADN se ve afectado por las fuerzas eléctricas, la resistencia viscosa del fluido y la temperatura circundantes, todos los cuales son datos valiosos para mejoras adicionales a la secuenciación de ADN.
“Nuestro dispositivo debería ser fácil de fabricar y, esperamos, se convierte en una tecnología central para una secuenciación rápida y precisa de próxima generación”, dice el autor principal Tomoji Kawai. “El dispositivo es microscópico y consume muy poca potencia, por lo que podría incorporarse en dispositivos de diagnóstico portátiles, lo que permite el acceso en el sitio a información genética que puede guiar el diagnóstico y el tratamiento”.
El pequeño y poderoso sistema de calentador representa un paso hacia los dispositivos de prueba genética portátiles, que podrían usarse para determinar rápida y fácilmente la presencia de genes responsables del cáncer u otras enfermedades. También podría ayudar a impulsar la medicina personalizada, permitiendo a los médicos recomendar tratamientos basados en la información genética única de una persona.
Fuente:
Referencia del diario:
Tsutsui, M., et al. (2025) Descomprimonio en el sitio de ADN de una sola molécula en un nanoporo calentado con manchas. ACS nano. doi.org/10.1021/acsnano.5c09740.
