Los biofísicos en Japón han encontrado formas de hacer y manipular estructuras de ADN similares a cápsulas que podrían usarse en el desarrollo de sistemas moleculares artificiales. Dichos sistemas podrían funcionar, por ejemplo, dentro del cuerpo humano. El estudio fue una colaboración entre Yusuke Sato de la Universidad de Tohoku y Masahiro Takinoue del Instituto de Tecnología de Tokio (Tokyo Tech), y los hallazgos se publicaron en JACS Au. .

Para hacer las cápsulas, los investigadores primero crearon dos tipos diferentes de nanoestructuras de ADN. Cada tipo se hizo usando tres moléculas de ADN monocatenarias con pedacitos adhesivos en sus extremos. Debido a las diferencias en sus secuencias de ADN, solo las nanoestructuras similares se mantuvieron juntas cuando se mezclaron los dos tipos.

Sato y Takinoue luego combinaron las nanoestructuras en solución con una mezcla aceitosa de moléculas cargadas y no cargadas. La mezcla primero se calentó y luego se enfrió, y finalmente se examinó bajo un microscopio.

Los investigadores encontraron que se habían formado gotas de agua en aceite, con las nanoestructuras de ADN acumulándose en la interfaz agua-aceite. Las nanoestructuras se unieron en diferentes tipos de patrones similares a parches, dependiendo de la concentración de cada tipo en relación con el otro.

Los científicos también descubrieron que las nanoestructuras de ADN se aglomeraban de una manera más homogénea cuando se añadía a la mezcla una nanoestructura de ADN adicional en forma de X para conectar los dos tipos.

Esto funcionó tan bien dentro de las vesículas de lípidos como en las gotas de agua en aceite. Sato y Takinoue también pudieron separar las cápsulas de ADN de las gotitas y vesículas sin perder su forma de cápsula. Finalmente, pudieron abrir las cápsulas y degradarlas usando enzimas específicas.

Los hallazgos demuestran un enfoque para construir y modificar cápsulas de ADN que podrían tener una variedad de funciones y propósitos diferentes. Por ejemplo, podrían usarse para transportar sustancias a órganos diana específicos, liberando su carga cuando se exponen a ciertas enzimas. También podrían hacerse móviles mediante el uso de nanoestructuras de ADN que pueden manipularse para alterar las formas de las cápsulas. O podrían modificarse con proteínas o dispositivos moleculares basados ​​en ADN para crear estructuras compartimentales funcionales, como membranas celulares.

"Creemos que las cápsulas funcionales hechas de ADN, como las que hemos diseñado, podrían proporcionar un nuevo enfoque para desarrollar estructuras capsulares para estudios de células artificiales y robótica molecular", dicen Sato y Takinoue.

A continuación, el equipo trabajará en la inserción de diferentes tipos de carga en las cápsulas, incluidos los procesadores de información de ADN, y su liberación en respuesta a estímulos específicos. + Explora más

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