Timidinas proximales como sitios de entrecruzamiento en nanoestructuras de ADN. (A) Izquierda:Estructuras químicas de dos timidinas proximales antes de la irradiación UV. Derecha:Ilustración esquemática de una nanoestructura de ADN de haz de seis hélices con timidinas monocatenarias en los extremos de la cadena (1), en medios cruces (2), en cruces completos (3), y bucles de timidina (4) antes de la irradiación UV. (B) Como en (A) pero después de la exposición a la luz con una longitud de onda de 310 nm. Los enlaces CPD se indican como elipsoides rojos. Crédito: Avances de la ciencia (2018). DOI:10.1126 / sciadv.aau1157
Un equipo de investigadores de la Universidad Técnica de Munich (TUM) ha desarrollado una forma de fortalecer las nanoestructuras de ADN para mejorar la supervivencia en condiciones ambientales adversas. En su artículo publicado en la revista Avances de la ciencia , el grupo describe su técnica y por qué creen que será útil.
Hace seis años, un equipo de TUM dirigido por Hendrik Dietz desarrolló una técnica para utilizar el ADN para construir nanoestructuras. Se descubrió que las nanoestructuras resultantes se autoensamblaban con precisión atómica. Después de reducir el tiempo necesario para ensamblar las estructuras, la técnica se abrió camino en la industria; estas nanoestructuras ahora proporcionan un medio para crear matrices de puntos cuánticos que se utilizan en dispositivos de visualización y para aplicaciones de espectroscopía Raman.
En este nuevo trabajo, otro equipo dirigido por Dietz ha mejorado la técnica, esta vez haciendo las nanoestructuras más robustas. Uno de los factores limitantes para el uso de nanoestructuras de ADN fue su tendencia a deshacerse cuando se exponen a altas temperaturas. Para superar este problema, los investigadores modificaron su técnica para formar enlaces más covalentes después de que se crean las nanoestructuras. En un giro sorprendente el equipo descubrió que la aplicación de radiación ultravioleta después del período de autoensamblaje formaba más enlaces. Los lazos, Sucesivamente, evitar que las hélices dobles se desenrollen. Los investigadores explican que la técnica funciona porque la radiación hace que las bases T adyacentes reaccionen entre sí.
Al probar nanoestructuras fabricadas con la nueva técnica, Los investigadores descubrieron que podían soportar temperaturas de hasta 90 ° C. Señalan que los enlaces adicionales también hicieron que las nanoestructuras fueran más capaces de soportar entornos como los que se encuentran dentro de un organismo vivo. Ellos notaron, también, que la irradiación de las nanoestructuras también eliminaba los defectos.
Los investigadores afirman que ahora han eliminado el obstáculo final que impide el uso generalizado de nanoestructuras de ADN y esperan que tengan una amplia variedad de aplicaciones. Señalan que las nanoestructuras son ideales para aplicaciones biomédicas. También señalan que no han terminado con su investigación; su próximo desafío será tratar de comprender qué sucede cuando las nanoestructuras se introducen en los organismos vivos.
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