Investigadores de la Universidad de Oxford han construido una "tolva molecular, "capaz de mover hebras simples de ADN a través de un nanotubo de proteína.

La pequeña tolva funciona creando y rompiendo en secuencia enlaces químicos simples que la unen a una pista a nanoescala. Esto se puede activar apagado o invertido por un pequeño potencial eléctrico, lo que, en última instancia, podría hacerlo adecuado para su uso en dispositivos de secuenciación de ADN de nanoporos.

Profesor Hagan Bayley del Departamento de Química de la Universidad de Oxford, quien dirigió la investigación, dijo:"Ser capaz de controlar el movimiento molecular es el santo grial de la construcción de máquinas a nanoescala. Ser capaz de procesar moléculas individuales de ADN bajo un control químico preciso puede proporcionar una alternativa al uso de enzimas en tecnologías de secuenciación de ADN, mejorando su velocidad y el número de moléculas que se pueden analizar en paralelo ".

El Premio Nobel de 2016 fue otorgado en parte por la construcción de moléculas con elementos deslizantes y giratorios, demostrando la importancia de esta tecnología en muchos campos. El equipo de Oxford ha progresado significativamente en esta tecnología al producir moléculas que dan pasos de salto subnanométricos que pueden detectarse una a la vez y están sujetas a control externo.

Actualmente, la tolva tarda unos segundos en cada paso, y los investigadores ahora buscan aumentar la velocidad de la química, así como la longitud de la pista, que actualmente se limita a seis puntos de apoyo.

Cómo funciona la tolva

El movimiento de salto utiliza una química muy simple basada en 3 átomos de azufre [intercambio tiol / disulfuro], que ocurre en agua a temperatura ambiente. La tolva da pasos subnanométricos (0,7 nm), y está alimentado y controlado por un campo eléctrico; la dirección del salto se puede cambiar invirtiendo el campo eléctrico. Todo esto se controla en tiempo real a nivel de molécula única.

Se requiere un movimiento de trinquete para la secuenciación de nanoporos, que en la actualidad se logra mediante el uso de una enzima. El movimiento de salto en el dispositivo recientemente publicado es un trinquete químico y este principio podría aplicarse a la secuenciación de ADN y ARN porque el tamaño del paso es similar a la distancia entre nucleótidos en el ADN monocatenario.

El documento completo "Control direccional de una tolva molecular procesiva, "se publica en la revista Ciencias .