(Phys.org) —El padre fundador de la nanotecnología de ADN, un campo que forja pequeños bloques de construcción geométricos a partir de hebras de ADN, llegó recientemente a SLAC para obtener una nueva vista de estas creaciones utilizando potentes pulsos de rayos X láser.

Por décadas, Nadrian C. "Ned" Seeman, profesor de química en la Universidad de Nueva York, ha estudiado formas de ensamblar hebras de ADN en formas geométricas y cristales tridimensionales con aplicaciones en biología, bioinformática y nanorobótica.

Dijo que el experimento realizado del 7 al 11 de febrero en la fuente de luz coherente Linac de SLAC permitió a su equipo por primera vez estudiar las estructuras del ADN utilizando cristales más pequeños en solución a temperatura ambiente.

Quieren saber si pueden analizar la estructura de sus muestras con mayor precisión en este estado natural, ya que su trabajo anterior se basó en más grande, las muestras congeladas y el proceso de congelación pueden dañar las estructuras del ADN.

"Creo que obtendremos resultados muy interesantes, Seeman dijo durante el último turno del experimento LCLS del equipo. "Estoy muy emocionado por todo lo que he visto hasta ahora".

Los cristales de ADN se suspendieron en un fluido y fluyeron a través del camino del ultrabrillante, pulsos de láser de rayos X ultracortos LCLS. Los detectores capturaron imágenes, conocidos como patrones de difracción, producido cuando la luz de rayos X golpeó los cristales. La técnica se conoce como nanocristalografía de rayos X.

Sebastien Boutet de SLAC, un científico de instrumentos en el Departamento de Imágenes de Rayos X Coherentes de LCLS, dijo que los cristales de ADN utilizados en el experimento medían hasta aproximadamente 2-5 micrones, o 2-5 milésimas de milímetro, en tamaño. Los cristales eran en gran parte triangulares y se autoensamblaron a partir de objetos de ADN 3-D, formando una celosía ordenada. El primer experimento de su tipo en LCLS involucró "muchas pruebas y errores para encontrar la forma ideal de preparar las muestras, "Dijo Boutet.

Las estructuras diseñadas explotan el apareamiento químico natural del ADN para unir pequeñas hebras de ADN. Las estructuras resultantes se pueden utilizar para construir pequeñas cajas mecánicas y robots programables para atacar enfermedades. por ejemplo.

Los investigadores también pueden utilizar la ingeniería del ADN como plataforma para estudiar otras moléculas, como las proteínas, que son importantes para la investigación de enfermedades y el desarrollo de fármacos, pero que son difíciles de cristalizar, lo que los hace difíciles de visualizar.

Cuando estas proteínas se unen a un andamiaje de ADN, como sal cubriendo un pretzel, los patrones que forman pueden ayudar a los científicos a analizar su estructura.

"La meta, por último, es poder usar esta red como un vehículo de cristalización para cosas que no pueden cristalizar tan fácilmente, Seeman dijo:"y también para controlar la materia, en general, en la escala nanométrica ".

La capacidad de formar una red a partir de hebras de ADN, junto con el papel fundamental que desempeña el ADN como medio de almacenamiento de datos biológicos, también ha generado investigaciones en computación basada en ADN, en el que la química y la estructura del ADN se manipulan para almacenar datos y realizar tareas informáticas, realizando las funciones de discos duros magnéticos y chips de silicio.

"El punto clave del ADN es que tiene información, es programable, "Dijo Seeman.