Para que una máquina realice su trabajo, necesita partes que se muevan entre sí. Esto también es válido para las máquinas a nanoescala. Los científicos alemanes ahora han utilizado moléculas de ADN para hacer un componente a nanoescala que hace posible que dos partes individuales se muevan entre sí. Como se informó en la revista Angewandte Chemie , este componente podría utilizarse como soporte de guía molecular y puede constituir la base de sistemas más complejos.
El ADN es un material excelente para la nanoescala:forma un marco muy estable y se pueden unir componentes adicionales en cualquier ubicación deseada mediante la eliminación de una hebra para usarla como sitio de unión. La adición de grupos funcionales tampoco es un problema. Por tanto, es posible construir sistemas complejos a partir de moléculas de ADN.
El equipo encabezado por Michael Famulok en la Universidad de Bonn ha optado por construir sus componentes móviles como rotaxanos. Se trata de una clase de molécula en la que uno o más anillos moleculares están "enhebrados" en un eje. Pueden moverse libremente a lo largo y alrededor del eje y se evitan que se deslicen mediante "topes". Si los propios anillos de ADN están unidos al extremo de un eje, los anillos se pueden enroscar en un segundo eje y viceversa. En este caso, los tapones consisten en dos anillos de ADN entrelazados entre sí con forma esférica. Después de colocar tapones en los extremos libres de los ejes, los investigadores obtuvieron dos entretejidos, Estructuras en forma de mancuernas que pueden moverse libremente a lo largo de los ejes. Esto permite que las dos mancuernas se empujen una hacia la otra linealmente a lo largo de los ejes. Las cadenas de margaritas se forman de manera similar, por lo que estos rotaxanos especiales también se conocen como rotaxanos en cadena.
¿Cómo unen los investigadores las dos moléculas de ADN? Lograr esto, Famulok y sus compañeros de trabajo recurrieron al emparejamiento de bases específico. Tanto en el medio de los ejes como en un lugar en el borde del anillo, dejaron un "hueco" de ADN monocatenario. Las secuencias de estas hebras simples son complementarias entre sí. Cuando las regiones monocatenarias del anillo y el eje entran en contacto entre sí, se unen el uno al otro, "pegar" los anillos y ejes de dos moléculas. Si es corto, Luego se agregan hebras simples de ADN complementarias a estas regiones, este "punto de fricción" entre el eje y el anillo se libera, permitiendo que el anillo se deslice a lo largo del eje.
Esto da como resultado una estructura en movimiento que puede actuar como un cojinete de deslizamiento molecular o una transmisión para nanomáquinas. Deberían seguir más componentes de máquinas nanoscópicas. Los investigadores pueden imaginarse toda una serie de componentes novedosos basados en ADN bicatenario unido mecánicamente.
