Químicos de la Université de Montréal han ideado una antena a nanoescala que utiliza ADN sintético para monitorear los cambios estructurales en las proteínas en tiempo real. Recibe luz en un color y, dependiendo de la interacción con la proteína que detecta, la transmite de vuelta en un color diferente, que puede detectarse. La tecnología podría resultar útil en el descubrimiento de fármacos y el desarrollo de nuevas nanotecnologías.
El ADN contiene todas las instrucciones necesarias para que un organismo se desarrolle, sobreviva y se reproduzca. El plano de la vida también es extremadamente versátil gracias al autoensamblaje de los componentes básicos del ADN.
Utilizando hebras cortas y sintéticas de ADN que funcionan como ladrillos de Lego entrelazados, los científicos pueden crear todo tipo de nanoestructuras para aplicaciones más sofisticadas que nunca antes. Estos incluyen dispositivos médicos “inteligentes” que dirigen medicamentos de forma selectiva a sitios de enfermedades, sondas de imágenes programables, plantillas para organizar con precisión materiales inorgánicos en la fabricación de circuitos informáticos de próxima generación y más. Inspirándose en estas propiedades, los investigadores canadienses dirigidos por el profesor de química Alexis Vallée-Bélisle han ideado una nanoantena fluorescente basada en ADN que puede caracterizar la función de las proteínas.
“Al igual que una radio bidireccional que puede recibir y transmitir ondas de radio, la nanoantena fluorescente recibe luz en un color o longitud de onda y, dependiendo del movimiento de la proteína que detecta, luego transmite la luz en otro color, que podemos detectar”, dijo el profesor Vallée-Bélisle.
El receptor de la nanoantena reacciona químicamente con moléculas en la superficie de las proteínas objetivo. La antena de 5 nanómetros de largo produce una señal distinta cuando la proteína está realizando una determinada función biológica, que puede detectarse en función de la luz liberada por la estructura del ADN.
“Por ejemplo, pudimos detectar, en tiempo real y por primera vez, la función de la enzima fosfatasa alcalina con una variedad de moléculas biológicas y medicamentos”, dijo Harroun. “Esta enzima se ha implicado en muchas enfermedades, incluidos varios tipos de cáncer e inflamación intestinal”.
Estas nanoantenas se pueden ajustar fácilmente para optimizar su función y tamaño para una variedad de funciones. Por ejemplo, es posible unir una molécula fluorescente al ADN sintetizado y luego unir toda la configuración a una enzima, lo que le permite probar su función biológica. Además, estas ingeniosas máquinas basadas en ADN están listas para usar en prácticamente cualquier laboratorio de investigación del mundo. Vallée-Bélisle está trabajando ahora en la creación de una startup para llevar este producto al mercado.
“Quizás lo que más nos entusiasma es darnos cuenta de que muchos laboratorios de todo el mundo, equipados con un espectrofluorómetro convencional, podrían emplear fácilmente estas nanoantenas para estudiar su proteína favorita, por ejemplo, para identificar nuevos medicamentos o desarrollar nuevas nanotecnologías”, dijo Vallée-Bélisle.
Los hallazgos aparecieron en la revista Nature Methods
Fuente: ZME Science.
