Ученые создали самую маленькую в мире антенну из ДНК

В последние годы ученые поняли, что ДНК можно использовать для создания различных наноструктур и наномашин.

В новом исследовании ученые из Университета Монреаля использовали ДНК для создания самой маленькой в ​​мире антенны. Они создали эту наноантенну для наблюдения за структурными изменениями белков с течением времени.

Эта флуоресцентная наноантенна на основе ДНК была построена, вдохновившись «Лего-подобными» свойствами ДНК. Наноантенна может помочь ученым охарактеризовать функцию белков.

Профессор химии UdeM Алексис Валле-Белиль сказал: «Подобно двустороннему радио, которое может как принимать, так и передавать радиоволны, флуоресцентная наноантенна принимает свет одного цвета или длины волны и, в зависимости от движения белка, которое она ощущает, затем передает обратно свет другого цвета, который мы можем обнаружить. ”

«Одним из основных нововведений этих наноантенн является то, что приемная часть антенны также используется для определения молекулярной поверхности исследуемого белка посредством молекулярного взаимодействия».

Скотт Харроун, докторант UdeM по химии и первый автор исследования, сказал: «Одним из основных преимуществ использования ДНК для создания этих наноантенн является то, что химия ДНК относительно проста и программируема».

«Наноантенны на основе ДНК могут быть синтезированы с различной длиной и гибкостью, чтобы оптимизировать их работу. Можно легко прикрепить флуоресцентную молекулу к ДНК, а затем прикрепить эту флуоресцентную наноантенну к биологической наномашине, такой как фермент».

«Тщательно настроив конструкцию наноантенны, мы создали антенну длиной в пять нанометров, которая генерирует отчетливый сигнал, когда белок выполняет свою биологическую функцию».

Флуоресцентные наноантенны могут иметь важное значение в биохимии и нанотехнологиях. С его помощью ученые смогли обнаружить функцию фермента щелочной фосфатазы с различными биологическими молекулами и лекарствами.

Харрон сказал, «Этот фермент участвует во многих заболеваниях, включая различные виды рака и воспаления кишечника».

Доминик Лаузон, соавтор исследования, защищающий докторскую диссертацию. по химии в UdeM, сказал, «В дополнение к тому, что он помогает нам понять, как естественные наномашины функционируют или работают со сбоями, что приводит к болезням, этот новый метод также может помочь химикам определить перспективные новые лекарства, а также направить наноинженеров на разработку усовершенствованных наномашин».

Валле-Белиль сказал, «Возможно, нас больше всего воодушевляет осознание того, что многие лаборатории по всему миру, оснащенные обычным спектрофлуориметром, могут легко использовать эти наноантенны для изучения своего любимого белка, например, для идентификации новых лекарств или разработки новых нанотехнологий».

Ссылка на журнал:

  1. Harroun, SG, Lauzon, D., Ebert, MCCJC et al. Мониторинг конформационных изменений белка с помощью флуоресцентных наноантенн. Nat Methods 19, 71–80 (2022). DOI: 10.1038/с41592-021-01355-5

Leave a Comment

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.