Gli esperimenti eseguiti da un fisico dell'Università di York hanno fornito nuove informazioni su come il DNA si assembla in nanostrutture, aprendo la strada a un uso più preciso nella tecnologia e nella medicina.

Dottoressa Katherine Dunn, ora Research Associate presso l'Intelligent Systems Group presso il Dipartimento di Elettronica di York, presenta le sue scoperte in un articolo pubblicato su Natura . Descrive come gli esperimenti del dottor Dunn a Oxford hanno dimostrato che i filamenti di DNA non solo potevano autoassemblarsi, ma ma, così facendo, seguono percorsi distinti e identificabili.

L'origami del DNA è una tecnica per utilizzare il DNA per costruire strutture fisiche inanimate su scala nanometrica. Sfruttando le straordinarie proprietà del DNA, gli scienziati possono sintetizzare un'ampia gamma di nanostrutture autoassemblanti. Una tipica forma di origami del DNA spesso si piega principalmente come desiderato, ma a volte possono verificarsi strutture mal ripiegate.

Per ottenere una comprensione più dettagliata del processo di assemblaggio, Il dottor Dunn ha studiato un sistema modello costituito da una struttura in grado di piegarsi in molte configurazioni diverse. Ha usato un'elaborazione delle immagini specializzata per esaminare la gamma di forme possibili, e ha stabilito che esistono percorsi di piegatura preferiti per queste strutture e che l'assemblaggio non è casuale.

Ha trovato prove di cooperazione tra i filamenti di DNA e ha mostrato che possono influenzarsi a vicenda durante l'assemblaggio. I suoi dati hanno anche dimostrato che piccole modifiche ai componenti potrebbero essere utilizzate per alterare in modo significativo il modo in cui si forma la nanostruttura. Questa scoperta significa che gli scienziati avranno la capacità di esercitare un maggiore controllo sull'autoassemblaggio del DNA e, di conseguenza, può migliorare radicalmente il successo complessivo del processo.

Il dottor Dunn ha dichiarato:"Il mio lavoro a Oxford ha fatto luce sull'autoassemblaggio degli origami del DNA, e comprendere questo processo è una svolta significativa perché potrebbe consentire lo sviluppo di nanostrutture di DNA più sofisticate per scopi specifici".

Le potenziali applicazioni delle strutture e dei dispositivi di origami del DNA includono la somministrazione mirata di farmaci, calcolo molecolare e costruzione di linee di assemblaggio chimiche su nanoscala.

Ora, come membro del team del professor Andy Tyrrell a York, Il dottor Dunn indaga su come cambiano le caratteristiche delle macchine del DNA quando vengono immobilizzate su una superficie. Sta lavorando alla loro integrazione con l'elettronica convenzionale e al loro potenziale utilizzo come componenti di sistemi di elaborazione bio-ispirati.

Il dottor Dunn afferma:"York è un luogo stimolante in cui vivere e lavorare, e la ricerca che stiamo facendo nel Dipartimento di Elettronica è molto eccitante, con il potenziale per scoperte ad alto impatto in futuro."