Nový spôsob navrhovania vytvárania 3D nanoštruktúr DNA.
Nová technika umožňuje syntetizovať 3D DNA origami štruktúr, ktoré sú tiež schopné tolerovať nízke koncentrácie soli v tele. Tým sa otvára cesta pre úplne nové biologické aplikácie DNA nanotechnológie. Proces navrhovania je tiež vysoko automatizovaný, čo umožňuje vytvárať pozoruhodne zložité syntetické DNA nanoštruktúr.
Vedúci štúdie Björn Högberg povedal: „Teraz môžeme vytvoriť štruktúry, ktoré nebolo možné skôr navrhovať, a môžeme to urobiť rovnako, ako kresliť 3D štruktúry pre tlač v makroskopickej úrovni, ale namiesto toho, aby boli
z plastu, sme ich vytlačili v DNA nanometroch.“ Užívateľ načrtne požadovanú štruktúru vo forme polygónneho objektu v 3D softvéri, bežne používanú pre návrh alebo animáciu s využitím počítača. Graf-teoretické algoritmy a optimalizačné techniky sú potom použité na výpočet sekvencie DNA nevyhnutné na vytvorenie štruktúry. Keď sú syntetizované DNA sekvencie v kombinácii v soľnom roztoku, zhromaždia sa do správnej štruktúry. Jednou z veľkých výhod stavania nanoštruktúr mimo DNA je to, že základy sa viažu k sebe navzájom prostredníctvom základňového frézovania v predvídateľnom spôsobe. Použitim tejto techniky tím vybudoval gule, špirály, prúty a fľaško-tvarované štruktúry a takzvanú DNA tlač „Stanford Bunny“, čo je obyčajný test pre 3D modelovanie. Okrem toho, že je jednoduchšia v porovnaní s predchádzajúcimi spôsobmi, ktorými sa vyrábali DNA origami, metóda nevyžaduje vysokú koncentráciu soli horčíka. Högberg dodáva: „Pre biologické aplikácie je najviac zásadný rozdiel, že teraz môžeme vytvárať štruktúry, ktoré je možné sklopiť a zostávajú životaschopné, fyziologickú koncentráciu solí, ktorá je vhodnejšia pre biologickú aplikáciu DNA nanoštruktúr.“ Výskumníci spolupracovali so skupinou na fínskej Aalto Univerzity. Štúdia je publikovaná v časopise Nature.
Ak vás táto problematika zaujala, viac o tom, kto je Björn Högberg z Högberg Laboratory z Karolínskej univerzity, nájdete na webovej stránke:
http://ki.se/en/neuro/hogberg-laboratory
Spracovala: Jasmína Stauder
Zdroj: http://www.paneuropeannetworks.com/science-technology/new-dna-building-method-developed/
Foto: Högberg Laboratory