Matrices únicas de proteínas atadas sobre nanostructures uno mismo-montados de la DNA

En la historia del cincuenta-año desde que la estructura de la DNA primero fue revelada, cuál estaba una vez un descubrimiento de la investigación del Premio Nobel Que ganaba se ha convertido en un icono cultural omnipresente cooptado para ascender todo de fragancias a los actos musicales. Ahora, el doble hélice familiar de la DNA está sirviendo como enrejado microscópico para fomentar avances en nanotecnología dirigida perfeccionando salud humana.

Hao Yan, investigador en el instituto de Biodesign en la universidad de estado de Arizona y profesor adjunto en el departamento de la química de ASU y bioquímica, matrices únicas recientemente creadas de las proteínas atadas sobre nanostructures uno mismo-montados de la DNA.

Mientras que otros esfuerzos se han centrado estos últimos años en el aprendizaje de cómo construir los nanostructures DNA-basados, el trabajo de Yan son nuevos porque hace posible sujetar cualquier biomolécula deseada sobre nanostructures de la DNA. Tal trabajo es un paso importante y puede servir como asiento futuro para las redes biocatalíticas, el descubrimiento de la droga o los sistemas de detección ultrasensibles.

“los adornos arquitectónicos Racional-diseñados del nanoscale de la DNA se han previsto durante mucho tiempo como andamios para dirigir el montaje de biomoléculas tales como proteínas en una red funcional,” dijo Yan. “Sin embargo, los métodos para controlar a tales montajes son todavía escasos. Una aproximación robusta y modular es necesaria. ”

En sus resultados, Yan y los investigadores compañeros Yan Liu, Chenxiang Lin, y Hanying Li del instituto se han aprovechado de la base que emparejaba propiedades de la DNA para hacer los nanostructures de la DNA. Controlando la posición y la situación exactas de las bases de la substancia química dentro de una reproducción sintetizada de la DNA, Yan podía potencialmente formar una variedad de montajes de la DNA.

En este caso, Yan creó una teja triple de la DNA de la cruce, consistiendo en tres de lado a lado hélices apenas seis nanómetros en anchura y 17 nanómetros de largo. Un nanómetro es uno-milmillonésima de un contador. Programando en el montaje una serie corta de la DNA que reconoce una proteína determinada, llamada un aptamer, Yan creó una molécula de la DNA que podría ahora funcionar como una correa biomolecular.

“Esto es un aptamer se ha utilizado la primera vez nunca para conectar nanoarrays uno mismo-montados de la DNA de las proteínas,” dijo Yan.

Yan integró un aptamer que reconoce la trombina de la proteína, que es una proteína importante vital a la coagulación de la sangre. La técnica permite para que Yan controle exacto la posición y la separación de las proteínas de la trombina en la DNA nanoarray. Yan confirmado sus resultados usando la microscopia atómica de la fuerza, donde las proteínas de la trombina limitadas a la DNA nanoarray se ven como molduras en una hilera. Debido a la capacidad de la proteína que ata para ser visualizado, un uso intrigante de la técnica puede estar en el uso hacia únicos estudios del proteomics de la molécula.

“Estamos discutiendo activamente aplicando esta tecnología al único proteomics de la molécula y a las acciones recíprocas de la proteína-proteína del estudio porque la distancia entre las proteínas que obraban recíprocamente se podría controlar con exactitud del nanómetro,” dijo Yan.

También, sujetando diversas proteínas sobre el andamio de la DNA, Yan podría visualizar directamente el atascamiento de una droga a su molécula del objetivo o reconstruir caminos metabólicos en un único arsenal para imitar los diversos organelos de la manera funcione en una célula.