Un team di scienziati guidati da Hao Yan, direttore del Center for Molecular Design and Biomimetics dell’ASU Biodesign Institute, ha appena annunciato la creazione di un nuovo tipo di strutture meta-DNA che apriranno i campi dell’optoelettronica (inclusa la memorizzazione e la crittografia delle informazioni) così come della biologia sintetica. Questa ricerca è stata pubblicata su Nature Chemistry: il concetto di autoassemblaggio del meta-DNA può trasformare totalmente il mondo microscopico della nanotecnologia del DNA strutturale.
Le nuove strutture del meta-DNA
È risaputo che la natura prevedibile dell’accoppiamento di basi Watson-Crick e le caratteristiche strutturali del DNA hanno consentito ad esso di essere utilizzato come elemento costitutivo versatile per progettare sofisticate strutture e dispositivi su nanoscala. “Una pietra miliare nella tecnologia del DNA è stata certamente l’invenzione dell’origami di esso, in cui un lungo DNA a filamento singolo (ssDNA) viene piegato in forme designate con l’aiuto di centinaia di brevi filamenti in fiocco”, ha spiegato Yan. “Tuttavia è stato difficile assemblare architetture di DNA di dimensioni maggiori (da micron a millimetro) che fino a tempi recenti hanno limitato l’uso dell’origami”.
Le nuove strutture di dimensioni micron sono dell’ordine della larghezza di un capello umano che è 1000 volte più grande delle nanostrutture di DNA originali. Yan e collaboratori hanno lavorato instancabilmente, sfruttando l’ispirazione dalla natura, per cercare di risolvere complessi problemi umani, tra cui questo.
“In questa ricerca attuale abbiamo sviluppato una versatile strategia di” meta-DNA “(M-DNA) che ha permesso a varie strutture di DNA di dimensioni da submicrometriche a micrometriche di autoassemblarsi in un modo simile a come semplici filamenti di DNA corti si autoassemblano al livello nanoscala”, ha detto Yan.
Usando blocchi di meta-dna, hanno costruito una serie di architetture di DNA da sub-micrometro a scala micrometrica, comprese giunzioni meta-multi-braccio, poliedri 4D e vari reticoli 2D / 3D. Hanno anche dimostrato una reazione gerarchica di spostamento del filamento sul meta-DNA per trasferire le caratteristiche dinamiche del DNA al meta-DNA.
