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Bond Energies and Bond Lengths02:49

Bond Energies and Bond Lengths

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Stable molecules exist because covalent bonds hold the atoms together. The strength of a covalent bond is measured by the energy required to break it, that is, the energy necessary to separate the bonded atoms. Separating any pair of bonded atoms requires energy — the stronger a bond, the greater the energy required to break it.
31.5K
Peptide Bonds02:43

Peptide Bonds

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A peptide bond covalently attaches amino acids through a dehydration reaction. One amino acid's carboxyl group and another amino acid's amino group combine, releasing a water molecule. The resulting bond is the peptide bond. The products that such linkages form are peptides. As more amino acids join this growing chain, the resulting chain is a polypeptide. Each polypeptide has a free amino group at one end. This end has the N-terminal, or the amino-terminal, and the other end has a free...
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Bonding in Metals02:32

Bonding in Metals

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Metallic bonds are formed between two metal atoms. A simplified model to describe metallic bonding has been developed by Paul Drüde called the “Electron Sea Model”. 
52.5K
Ionic Bonds00:42

Ionic Bonds

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Overview
When atoms gain or lose electrons to achieve a more stable electron configuration they form ions. Ionic bonds are electrostatic attractions between ions with opposite charges. Ionic compounds are rigid and brittle when solid and may dissociate into their constituent ions in water. Covalent compounds, by contrast, remain intact unless a chemical reaction breaks them.
Opposing Charges Hold Ions Together in Ionic Compounds
Ionic bonds are reversible electrostatic interactions between ions...
131.0K
Valence Bond Theory02:45

Valence Bond Theory

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Overview of Valence Bond Theory
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Covalent Bonds

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Long Li1, Ying Jiang1,2, Cheng Cui2

  • 1Department of Chemistry and Physiology and Functional Genomics, Center for Research at the Bio/Nano Interface, Health Cancer Center, UF Genetics Institute, McKnight Brain Institute , University of Florida , Gainesville , Florida 32611-7200 , United States.

Journal of the American Chemical Society
|September 14, 2018
PubMed
Resumen

Los aptámeros con capacidad de conmutación de estructura (SW-Apts) ofrecen una mejor orientación celular mediante la utilización de i-motivos sensibles al pH. Estos aptameros se unen específicamente a las células diana en entornos ácidos mientras evitan las células no diana a pH fisiológico.

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Área de la Ciencia:

  • Biotecnología
  • Biología molecular
  • Biología Química

Sus antecedentes:

  • Los aptámeros son herramientas moleculares cruciales para el bioanálisis y las terapias dirigidas debido a su reconocimiento celular específico.
  • El reconocimiento selectivo del aptamer puede verse obstaculizado por receptores compartidos en células diana y no diana.
  • El desarrollo de aptámeres con mayor especificidad en entornos biológicos complejos es esencial.

Objetivo del estudio:

  • Diseñar y desarrollar un aptamer con estructura conmutable (SW-Apt) con afinidad de unión reconfigurable basada en el pH del microambiente celular.
  • Para diseñar aptamers que exploten las diferencias de pH para la unión específica a las células objetivo.
  • Para superar el desafío de la reactividad cruzada causada por receptores compartidos en diferentes tipos de células.

Principales métodos:

  • Construcción de aptameros de una sola hebra modificados con estructuras de i-motivo sensibles al pH.
  • Utilizando i-motivos (estructuras cuadruplexas ricas en citosina) para modular la afinidad de unión del aptamer.
  • Utilizando la espectroscopia de transferencia de energía de resonancia de Förster (FRET) y el dicroísmo circular (CD) para verificar la conmutación de la estructura inducida por i-motivo.
  • Evaluación de la capacidad de unión del aptamer en diferentes condiciones de pH (ácido versus fisiológico).

Principales resultados:

  • El SW-Apt desarrollado demostró una alta afinidad de unión a las células diana específicamente a pH ácido.
  • No se observó una unión significativa de SW-Apt a pH fisiológico, lo que indica una especificidad dependiente del pH.
  • Se confirmó que la estructura i-motif induce el comportamiento deseado de conmutación de la estructura.
  • SW-Apt exhibió una alta especificidad en suero y una mayor estabilidad, atribuida a la estructura plegada del i-motif.

Conclusiones:

  • Este estudio presenta una nueva estrategia para modular químicamente la capacidad de unión del aptamer y mejorar la especificidad de las células diana.
  • El SW-Apt sensible al pH distingue efectivamente las células diana de las no dianas, incluso con receptores compartidos.
  • Este enfoque ofrece una solución prometedora para mejorar la eficacia de los diagnósticos y terapias basados en aptamer en sistemas biológicos complejos.