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ATP and Macromolecule Synthesis

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Biological macromolecules are organic compounds, predominantly composed of carbon atoms. The carbon atoms are covalently bonded with hydrogen, oxygen, nitrogen, and other minor elements. There are four major biological macromolecule classes: carbohydrates, lipids, proteins, and nucleic acids.
Most macromolecules are composed of single subunits, or building blocks, called monomers. The monomers combine with each other using covalent bonds to form larger molecules known as polymers.
Conversion of...
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Nucleic Acid Structure01:25

Nucleic Acid Structure

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The pentose sugar in DNA is deoxyribose, while in RNA the pentose sugar is ribose. The difference between the sugars is the presence of the hydroxyl group on the ribose's second carbon and a hydrogen on the deoxyribose's second carbon. The phosphate residue attaches to the hydroxyl group of the 5′ carbon of one sugar and the hydroxyl group of the 3′ carbon of the sugar of the next nucleotide, which forms  a 5′ to 3′ phosphodiester linkage.
DNA Structure
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The Replisome03:01

The Replisome

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DNA replication is carried out by a large complex of proteins that act in a coordinated matter to achieve high-fidelity DNA replication. Together this complex is known as the DNA replication machinery or the replisome.
The synthesis of the leading and lagging strands is a highly coordinated process. To explain this, the “Trombone model” was proposed by Bruce Alberts in 1980. The DNA loop formation starts when a primer is synthesized on the parent lagging strand. The loop grows with...
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Polímeros de pincel de botella con esqueleto controlado por secuencia para la entrega mejorada de oligonucleótidos

Yun Wei1, Peiru Chen1, Mengqi Ren1

  • 1Department of Chemistry and Chemical Biology, Northeastern University, Boston, Massachusetts 02115, United States.

Journal of the American Chemical Society
|November 27, 2024
PubMed
Resumen
Este resumen es generado por máquina.

Los investigadores desarrollaron nuevos vehículos de administración de fármacos poliméricos para los oligonucleótidos. Un diseño optimizado mejoró la absorción celular, la farmacocinética y la actividad antisentido in vivo, mejorando el potencial terapéutico.

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Área de la Ciencia:

  • Ciencia de los biomateriales
  • Química de los polímeros
  • Sistemas de administración de fármacos

Sus antecedentes:

  • La traducción clínica de los oligonucleótidos terapéuticos se ve obstaculizada por los desafíos de entrega.
  • Los vehículos de entrega existentes a menudo carecen de un control preciso de las relaciones estructura-propiedad.

Objetivo del estudio:

  • Introducir una nueva clase de polímeros de brocha de polietileno glicol (PEG) como vehículos de suministro de oligonucleótidos.
  • Investigar el impacto de la incorporación de modificadores químicos específicos (C18) en las columnas vertebrales del polímero definidas por secuencia en el rendimiento de la entrega.
  • Para optimizar la estructura de la columna vertebral del polímero para mejorar la entrega de oligonucleótidos.

Principales métodos:

  • Síntesis de fase sólida utilizando fosforamiditas a medida para ensamblar el oligonucleótido y la columna vertebral del polímero.
  • Incorporación de modificadores químicos de carbono 18 (C18) en el eje del polímero en patrones específicos.
  • Injerto de cadenas laterales de PEG para crear conjugados de polímeros oligonucleótidos de brocha de botella.
  • Evaluación de la captación celular, la farmacocinética, la biodistribución y la actividad antisentido in vivo.

Principales resultados:

  • Se identificó un patrón óptimo de incorporación de C18.
  • Este patrón optimizado mejoró significativamente la absorción celular, la farmacocinética plasmática y la biodistribución.
  • Se observó una mayor actividad antisentido in vivo con los conjugados optimizados de polímeros oligonucleótidos.

Conclusiones:

  • El estudio demuestra el desarrollo exitoso de polímeros de pincel de botella PEG definidos por secuencia para la administración de oligonucleótidos.
  • Se aclararon las relaciones estructura-propiedad, destacando la importancia de la modificación de la columna vertebral.
  • Esta plataforma ofrece columnas vertebrales de polímero sintonizables para la administración de oligonucleótidos a medida para diversas enfermedades.