Un equipo de científicos de las universidades de Portsmouth y Leicester en el Reino Unido ha desarrollado una forma innovadora de personalizar y fortalecer el origami de ADN.

El origami de ADN es el método para crear nanoestructuras con notable precisión utilizando hebras de ADN como bloques de construcción. Sin embargo, estas estructuras son delicadas y pueden desmoronarse fácilmente en condiciones biológicas, como cambios de temperatura o exposición a ciertas enzimas que se encuentran en los organismos vivos.

En un artículo publicado en el Journal of the American Chemical Society , los investigadores han presentado una forma única de hacer que las estructuras de origami sean más fuertes y más versátiles en una reacción de un solo recipiente, mediante un proceso conocido como fotoentrecruzamiento dirigido triplex.

Al modificar estratégicamente las cadenas de ADN durante el proceso de diseño, pudieron introducir secuencias de nucleótidos adicionales (que son los componentes básicos del ADN) que sirven como puntos de unión para moléculas funcionales.

La unión de las moléculas se logró mediante el uso de oligonucleótidos formadores de triplex que llevaban un agente de reticulación. Luego utilizaron un proceso químico que involucraba luz UVA para unir permanentemente estas moléculas a las formas del ADN.

Un beneficio particular de este enfoque es la generación de "súper elementos básicos" que actúan para unir la estructura. El artículo dice que el entrecruzamiento con regiones fuera del núcleo del origami reduce drásticamente la sensibilidad de la estructura al calor y al desmontaje por enzimas.

El autor principal, el Dr. David Rusling de la Facultad de Farmacia y Ciencias Biomédicas de la Universidad de Portsmouth, dijo:"Las aplicaciones potenciales de esta técnica son de gran alcance. La capacidad de adaptar estructuras de origami de ADN con funcionalidades específicas es inmensamente prometedora para el avance de los tratamientos médicos. y diagnóstico.

"Vislumbramos un futuro en el que las estructuras de origami de ADN podrían usarse para administrar medicamentos o ADN directamente a las células enfermas, o para crear herramientas de diagnóstico altamente sensibles".

Las aplicaciones actuales del origami de ADN en biomedicina incluyen vacunas, nanosensores biológicos, administración de fármacos, biología estructural y vehículos de administración de materiales genéticos.

El coautor Dr. Andrey Revyakin, anteriormente de la Universidad de Leicester, dijo:"Mi laboratorio ha luchado durante años para crear estructuras de origami de ADN que sigan siendo funcionales en aplicaciones biológicas de la vida real. El método basado en triplex del Dr. Rusling, que 'actualiza ' La clásica doble hélice del ADN con una tercera hebra adicional estabiliza las formas del ADN y lo hace con gran precisión, sin afectar los módulos funcionales de la molécula."

El documento dice que la nueva estrategia es escalable y rentable, ya que funciona con estructuras de origami existentes, no requiere rediseño del andamio y se puede lograr con una sola cadena de ADN.

El Dr. Rusling añadió:"Lo realmente interesante de esta técnica es que no cambió la secuencia de ADN del origami subyacente, lo que ofrece la posibilidad de utilizar estas estructuras como portadoras de genes sintéticos".