Una nueva investigación de la Universidad Estatal de Carolina del Norte encuentra que las nanopartículas de oro con una ligera carga positiva trabajan colectivamente para desentrañar la doble hélice del ADN. Este hallazgo tiene ramificaciones para la investigación de la terapia génica y el campo emergente de la electrónica basada en el ADN.

"Comenzamos este trabajo con el objetivo de mejorar los métodos de empaquetado de material genético para su uso en terapia génica, "dice el Dr. Anatoli Melechko, profesor asociado de ciencia e ingeniería de materiales en NC State y coautor de un artículo que describe la investigación. La terapia génica es un enfoque para abordar ciertas afecciones médicas mediante la modificación del ADN en las células relevantes.

El equipo de investigación introdujo nanopartículas de oro, aproximadamente 1,5 nanómetros de diámetro, en una solución que contiene ADN de doble hebra. Las nanopartículas se recubrieron con moléculas orgánicas llamadas ligandos. Algunos de los ligandos tenían una carga positiva, mientras que otros eran hidrófobos, lo que significa que el agua los repelía.

Debido a que las nanopartículas de oro tenían una ligera carga positiva de los ligandos, y el ADN siempre está cargado negativamente, el ADN y las nanopartículas se juntaron en paquetes complejos.

"Sin embargo, descubrimos que las nanopartículas de oro estaban descomprimiendo el ADN, "Dice Melechko. Los ligandos cargados positivamente en las nanopartículas unidas al ADN como se predijo, pero los ligandos hidrófobos de las nanopartículas se enredaron entre sí. A medida que este enredo atrajo las nanopartículas en grupos, las nanopartículas separaron el ADN. El video del proceso está a continuación:

"Creemos que las nanopartículas de oro aún son prometedoras para la terapia génica, "dice la Dra. Yaroslava Yingling, profesor asistente de ciencia e ingeniería de materiales en NC State y coautor del artículo. "Pero está claro que tenemos que adaptar los ligandos, carga y química de estos materiales para garantizar que la integridad estructural del ADN no se vea comprometida ".

El hallazgo también es relevante para la investigación en electrónica basada en ADN, que espera utilizar el ADN como plantilla para crear circuitos nanoelectrónicos. Debido a que algunos trabajos en ese campo implican colocar nanopartículas metálicas en el ADN, Este hallazgo indica que los investigadores deberán prestar mucha atención a las características de esas nanopartículas, o se arriesgarán a socavar la integridad estructural del ADN.