Cientistas da Universidade Estadual do Arizona Biodesign Institute desenvolveram a plataforma do mundo a primeira detecção do gene composto inteiramente de nanoestruturas auto-organizadas DNA.
Os resultados, aparecendo no 11 de janeiro questão da revista Science, poderia ter amplas implicações para a tecnologia de chip de gene e também pode revolucionar a maneira pela qual a expressão do gene é analisada em uma única célula.
"Estamos começando com a estrutura mais bem conhecido na biologia, DNA, e aplicá-lo como material de construção nano-escala", disse Hao Yan, membro do Centro do Instituto de Biofísica única molécula e um professor assistente de química e bioquímica na Faculdade de Ciências e Liberal.
Yan é um pesquisador no campo em rápido movimento conhecido como nanotecnologia estrutural do ADN - que monta a molécula da vida em uma variedade de nanoestruturas com uma ampla gama de aplicações, desde a saúde humana para a nanoeletrônica.
Yan levou uma equipe interdisciplinar ASU para desenvolver uma maneira de usar a nanotecnologia DNA estruturais para atingir os mensageiros químicos dos genes, chamados RNA.
A equipe incluiu: autor e química e bioquímica estudante Yonggang Ke; professor assistente de química e bioquímica Liu Yan; Center for única molécula de Biofísica e diretor-professor de física Stuart Lindsay, e professor adjunto na Escola de Ciências da Vida, Yung Chang.
"Esta é uma das primeiras aplicações práticas de uma tecnologia poderosa, que, até agora, tem sido principalmente o tema das manifestações pesquisa", disse Lindsay. "O campo da nanotecnologia estrutural do ADN tem visto recentemente grandes progressos emocionantes de construção geométrica e topológica nanoestruturas através de DNA baseado telha auto-montagem, inicialmente demonstrado por Ned Seeman, Erik Winfree e colegas ", disse Yan.
Um recente avanço de fazer nanoarrays DNA espacialmente endereçável vinham do trabalho Paul Rothemund sobre scaffolded DNA origami, um método no qual uma longa single-stranded viral DNA andaime pode ser dobrado e grampeado por um grande número de curtas sintéticas "vertentes ajudante" em nanoestruturas que exibem padrões complexos.
"Mas o potencial da nanotecnologia estrutural do ADN em aplicações biológicas tem sido subestimado, e se olharmos para o processo de DNA auto-montagem, você vai se surpreender que trilhões de DNA nanoestruturas podem formar simultaneamente em uma solução de poucos microlitros, e muito importante , eles são biocompatíveis e solúvel em água ", disse Yan.
Chip de DNA e tecnologia de microarray tornaram-se uma indústria de bilhões de dólares como os cientistas usam para examinar milhares de genes ao mesmo tempo para descobrir pistas mutações ou à doença. No entanto, porque sondas de DNA são fixadas à superfície sólida dos chips microarray, que é um processo relativamente lento para as metas de procurar e encontrar as sondas. Além disso, é difícil controlar as distâncias entre as sondas com precisão nanométrica.