Timidine prossimali come siti di reticolazione in nanostrutture di DNA. (A) A sinistra:strutture chimiche di due timidine prossimali prima dell'irradiazione UV. A destra:illustrazione schematica di una nanostruttura di DNA a fascio di sei eliche con timidine a filamento singolo alle estremità del filamento (1), a metà crossover (2), a pieno crossover (3), e anse di timidina (4) prima dell'irradiazione UV. (B) Come in (A) ma dopo l'esposizione alla luce con lunghezza d'onda di 310 nm. I legami CPD sono indicati come ellissoidi rossi. Credito: Progressi scientifici (2018). DOI:10.1126/sciadv.aau1157
Un team di ricercatori dell'Università tecnica di Monaco (TUM) ha sviluppato un modo per rafforzare le nanostrutture del DNA per una migliore sopravvivenza in condizioni ambientali difficili. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Progressi scientifici , il gruppo descrive la loro tecnica e perché credono che sarà utile.
Sei anni fa, un team di TUM guidato da Hendrik Dietz ha sviluppato una tecnica per utilizzare il DNA per costruire nanostrutture. Le nanostrutture risultanti sono risultate autoassemblanti con precisione atomica. Dopo aver ridotto i tempi di montaggio delle strutture, la tecnica si è fatta strada nell'industria:tali nanostrutture ora forniscono un mezzo per creare matrici di punti quantici che vengono utilizzati nei dispositivi di visualizzazione e per le applicazioni di spettroscopia Raman.
In questo nuovo lavoro, un'altra squadra guidata da Dietz ha migliorato la tecnica, questa volta rendendo le nanostrutture più robuste. Uno dei fattori limitanti per l'utilizzo delle nanostrutture di DNA era la loro tendenza a disfarsi se esposte a temperature elevate. Per superare questo problema, i ricercatori hanno modificato la loro tecnica per formare più legami covalenti dopo la creazione delle nanostrutture. In una svolta sorprendente, il team ha scoperto che l'applicazione della radiazione UV dopo il periodo di autoassemblaggio ha formato più legami. I legami, a sua volta, evitare che le doppie eliche si svolgano. I ricercatori spiegano che la tecnica funziona perché la radiazione fa reagire le basi T adiacenti tra loro.
Nel testare le nanostrutture realizzate con la nuova tecnica, i ricercatori hanno scoperto che erano in grado di resistere a temperature fino a 90 ° C. Notano che i legami aggiuntivi hanno anche reso le nanostrutture più in grado di resistere ad ambienti come quelli all'interno di un organismo vivente. hanno notato, pure, che l'irradiazione delle nanostrutture rimuove anche i difetti.
I ricercatori affermano di aver ora rimosso l'ultimo ostacolo che impedisce l'uso diffuso delle nanostrutture di DNA e si aspettano che abbiano un'ampia varietà di applicazioni. Notano che le nanostrutture sono ideali per applicazioni biomediche. Sottolineano anche che non hanno finito con la loro ricerca:la loro prossima sfida sarà cercare di capire cosa succede quando le nanostrutture vengono introdotte negli organismi viventi.
© 2018 Phys.org
