Een stukje onderzoekswerk uitgevoerd door de Spectroscopiegroep van de afdeling Fysische Chemie van de UPV/EHU, en het Biofisika Instituut verzorgt de omslag van het laatste nummer van de ACS Centrale Wetenschap logboek, dat is een van de drie toonaangevende tijdschriften in de chemie. Deze onderzoeksgroep is erin geslaagd de structuur te bepalen van de suikers die deel uitmaken van DNA, 2-deoxyriboside, met resolutie op atomair niveau. Wat hier is bereikt, is "ongekende resolutie; we zijn erin geslaagd om elk van de atomen van deze suiker ruimtelijk te positioneren, " zoals beschreven door de leider van de groep, Emilio J. Cocinero.

Cocinero beschouwt deze uitkomst als het hoogtepunt van een stuk werk dat hen meer dan tien jaar heeft gekost:"Dit resultaat is mogelijk gemaakt dankzij de toename van de gevoeligheid van de microgolfspectrometer die we in onze groep hebben, die we hebben ontworpen, zelf gebouwd en aangepast en die op dit moment tot de 3 beste apparaten van dit type ter wereld behoort."

Een van de belangrijkste hindernissen die ze moesten overwinnen, was de enorme variabiliteit en flexibiliteit tussen de verschillende vormen of conformaties die door 2-deoxyriboside-moleculen kunnen worden aangenomen. De atomen die deze suikermoleculen vormen, kunnen worden georganiseerd door vijfledige of zesledige ringen te vormen. "In de natuur, biologische vormen vertonen vijfledige ringen, maar in de experimenten wanneer de suiker volledig is geïsoleerd en verwijderd uit een oplosmiddel en zonder dat het in wisselwerking staat met de resterende elementen waaruit het DNA bestaat en de configuratie ervan bepaalt, de meest stabiele vorm van suikers die we bereikten waren ringen met zes leden, ", legt Cocinero uit.

Om deze situatie op te lossen hadden ze de medewerking van onderzoekers van de afdeling Scheikunde van de Universiteit van Oxford, die hen hielpen bij het synthetiseren van de vier vormen die 2-deoxyribosides kunnen aannemen, zowel in hun biologische vormen als in die welke niet in de natuur voorkomen, en ze blokkeerden ze, "door een methylgroep aan de suikers toe te voegen om te voorkomen dat sommige vormen in andere veranderen, en om ze elk afzonderlijk te kunnen bestuderen, ’, aldus de onderzoeker.

Op die manier, ze waren in staat om op een geïsoleerde manier de structuur van elk van hen op atomaire schaal te karakteriseren, en daarna konden ze met de hulp van onderzoekers van de Universiteit van La Rioja analyseren hoe de structuur van deze vormen verandert wanneer ze in contact komen met het oplosmiddel, "wat meer lijkt op het natuurlijke medium waarin ze meestal worden gevonden. We zagen de verschillen tussen sommige vormen en andere en karakteriseerden ze."

Deze analyse stelde hen ook in staat te veronderstellen "waarom de vorm die in de natuur wordt waargenomen, de vorm is die wordt waargenomen en niet een andere. Zoals we zagen, de vijfledige ringvorm is flexibeler en de conformatie die het aanneemt in de DNA-keten stimuleert de binding van de opeenvolgende nucleotiden, " hij zei.

Nutsvoorzieningen, gewapend met de instrumenten die ze ontwikkelden, ze gaan "de studie van grotere moleculen aanpakken en proberen systemen te bouwen die steeds dichter bij de werkelijke biologische vormen komen om betere reacties te bieden. We zoeken de limiet van technische instrumenten, " concludeerde Emilio J. Cocinero.