Imagínese tomar hebras de ADN, el material en nuestras células que determina cómo nos vemos y funcionamos, y usarlo para construir estructuras diminutas que pueden administrar medicamentos a los objetivos dentro del cuerpo o llevar la miniaturización electrónica a un nivel completamente nuevo.
Si bien a la mayoría de nosotros puede parecerle ciencia ficción, Los investigadores han estado reconstruyendo y experimentando con estructuras de ADN durante décadas. Y, en años recientes, El trabajo de científicos como el profesor de química de la Universidad McGill, Hanadi Sleiman, ha acercado el uso de estructuras de ADN hechas por el hombre a una variedad de aplicaciones del mundo real.
Pero a medida que estas aplicaciones continúan desarrollándose, requieren hebras de ADN cada vez más grandes y complejas. Eso ha planteado un problema porque los sistemas automatizados utilizados para fabricar ADN sintético no pueden producir hebras que contengan más de aproximadamente 100 bases (las sustancias químicas que se unen para formar las hebras). Se pueden necesitar cientos de estas hebras cortas para ensamblar nanotubos para aplicaciones tales como sistemas inteligentes de administración de medicamentos.
Un método más económico
En una nueva investigación publicada el 5 de mayo en Comunicaciones de la naturaleza , sin embargo, El equipo de Sleiman en McGill informa que ha ideado una técnica para crear hebras de ADN mucho más largas, incluyendo patrones de secuencia diseñados a medida. Y lo que es más, este enfoque también produce grandes cantidades de estos hilos más largos en solo unas pocas horas, haciendo que el proceso sea potencialmente más económico y comercialmente viable que las técnicas existentes.
El nuevo método consiste en juntar pequeños hilos uno tras otro, para que se adhieran a una cadena de ADN más larga con la ayuda de una enzima conocida como ligasa. Una segunda enzima, polimerasa luego se utiliza para generar muchas copias de la cadena larga de ADN, produciendo mayores volúmenes del material. El proceso de la polimerasa tiene la ventaja adicional de corregir cualquier error que pueda haberse introducido en la secuencia. amplificando solo lo secuenciado correctamente, producto de larga duración.
Materiales de ADN de diseñador
El equipo usó estas hebras como andamio para fabricar nanotubos de ADN, demostrando que la técnica permite programar con precisión la longitud y las funciones de los tubos. "En el final, lo que obtenemos es un largo, hebra de ADN sintético con exactamente la secuencia de bases que queremos, y con tantas unidades repetidas como queramos, "explica Sleiman, quien fue coautor del estudio con Graham Hamblin, quien recientemente completó su doctorado, y la estudiante de doctorado Janane Rahbani.
"Este trabajo abre la puerta a una nueva estrategia de diseño en nanotecnología de ADN, ", Dice Sleiman." Esto podría proporcionar acceso a materiales de ADN de diseño que son económicos y pueden competir con los más baratos, pero tecnologías menos versátiles. En el futuro, los usos pueden variar desde la síntesis personalizada de genes y proteínas, a aplicaciones en nanoelectrónica, nanoóptica, y medicina, incluido el diagnóstico y la terapia ".
