Científicos de la Université de Montréal han utilizado ADN para construir la antena más pequeña del mundo. Con solo 5 nanómetros de largo, el sistema funciona como una radio bidireccional, recibe luz en un color y luego la vuelve a emitir en otro diferente dependiendo de los cambios estructurales en la proteína a la que está unida.
Este enfoque de monitoreo único se informa en Nature Methods. El equipo utilizó ADN junto con una molécula fluorescente. El ADN es más fácil de emplear ya que es un excelente bloque de construcción para nanoestructuras y nanomáquinas por su propia naturaleza. La innovación crucial es que la parte receptora de la antena también funciona como sensor que puede medir lo que está haciendo la proteína.
El uso de ADN también permite que este método tenga mucha versatilidad. La química del ADN es relativamente simple y programable. Por lo tanto, se pueden crear antenas para satisfacer diferentes necesidades de investigación según la proteína en cuestión.
"Las nanoantenas basadas en ADN se pueden sintetizar con diferentes longitudes y flexibilidades para optimizar su función", dijo el autor principal, Scott Harroun, en un comunicado. "Uno puede unir fácilmente una molécula fluorescente al ADN y luego unir esta nanoantena fluorescente a una nanomáquina biológica, como una enzima. Al ajustar cuidadosamente el diseño de la nanoantena, hemos creado una antena de cinco nanómetros de largo que produce una señal distinta cuando la la proteína está realizando su función biológica".
El método de comunicación por fluorescencia tiene muchas aplicaciones y, explicó el equipo, el monitoreo no requiere equipos de laboratorio innovadores. Los espectrofluorómetros convencionales, comunes en muchos laboratorios, harían el trabajo una vez que la nanoantena esté en su lugar.
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| El método de comunicación por fluorescencia tiene muchas aplicaciones y, explicó el equipo, el monitoreo no requiere equipos de laboratorio innovadores. |
"Por ejemplo, pudimos detectar, en tiempo real y por primera vez, la función de la enzima fosfatasa alcalina con una variedad de moléculas biológicas y medicamentos", dijo Harroun. "Esta enzima se ha implicado en muchas enfermedades, incluidos varios tipos de cáncer e inflamación intestinal".
Es la posibilidad de estudiar el comportamiento exacto de las proteínas lo que hace que este enfoque sea muy interesante. Tener un sistema de retroalimentación de este tipo proporciona información no solo sobre la medicina sino también sobre la fabricación de productos químicos.
"Además de ayudarnos a comprender cómo funcionan o funcionan mal las nanomáquinas naturales, lo que en consecuencia conduce a la enfermedad, este nuevo método también puede ayudar a los químicos a identificar nuevos medicamentos prometedores, así como a guiar a los nanoingenieros para desarrollar nanomáquinas mejoradas", agregó el coautor Dominic Lauzon.
El equipo enfatiza la versatilidad de la nanoantena y cómo se puede usar para monitorear cambios pequeños y grandes. Esto puede ser útil para tratar de comprender los diferentes movimientos de una sola proteína o para evaluar muchas a la vez.
Fuente: https://www.iflscience.com/chemistry/worlds-tiniest-antenna-built-out-of-dna/