Odkryto nowe supercząsteczki, które mogą zrewolucjonizować medycynę

Naukowcy oszukali przyrodę. Nowe supercząsteczki zrewolucjonizują medycynę

Międzynarodowy zespół badawczy stworzyli supercząsteczki, które mogą zrewolucjonizować naukę. Udało się to, gdyż oszukali tzw. chiralność, czyli jedną z podstawowych cech przyrody, o istnieniu której wielu mogło nawet nie zdawać sobie sprawy.

Nowo odkryta supercząsteczka to połączenie DNA i peptydów. Te drugie są wykorzystywane m.in. do tworzenia syntetycznych białek i różnych nanostruktur.

Jeśli połączysz te dwie rzeczy, tak jak my to zrobiliśmy, otrzymasz bardzo potężne narzędzie molekularne, które może wprowadzić nas do następnej generacji nanotechnologii. Może pozwolić nam na tworzenie bardziej zaawansowanych nanostruktur, np. do wykrywania chorób.

prof. Chenguang Lou z Wydziału Fizyki, Chemii i Farmacji Uniwersytetu Południowej Danii

W badaniach wzięli udział naukowcy z University of Southern Denmark, Kent State University, Copenhagen University, Oxford University i ATDBio. Praca została opublikowana w Nature Communications.

Supercząsteczki lekiem na całe zło świata?

Nowo opracowane struktury, stanowiące połączenie peptydów i DNA, mogą być wykorzystane do tworzenia sztucznych białek, bardziej stabilnych, a tym samym i niezawodnych od naturalnie występujących białek.

Naszym następnym krokiem będzie zbadanie, czy można to wykorzystać do wyjaśnienia przyczyny choroby Alzheimera, w której winowajcą są nieprawidłowo działające peptydy.

prof. Hanbin Mao z Kent State University

Nowo opracowane cząsteczki składają się z trójpasmowych struktur DNA i trójpasmowych struktur peptydowych. Wbrew pozorom, ich powstawanie nie jest takie łatwe, jak mogłoby się wydawać. Rzadko się zdarza, że DNA i peptydy w przyrodzie są tak połączone jak nowo opracowana cząsteczka. Zazwyczaj obserwujemy zupełnie inne właściwości – jak ciepły i zimny czy biały i czarny. Jest to konsekwencja tzw. chiralności, czasami określanej mianem rozdwojenia.

Wszystkie znane nam struktury biologiczne w naszych organizmach mają ustaloną chiralność – serce zawsze znajduje się bardziej po lewej stronie ciała, a nie po prawej. Z tego samego powodu DNA jest zawsze prawoskrętne, a peptydy wykazują lewoskrętność – ich łączenie jest bardzo skomplikowane.

Czytaj też: Najmniejsza antena na świecie. Do jej budowy wykorzystano DNA

Naukowcy zmienili chiralność peptydu z lewej na prawą, dzięki czemu pasuje ona do chiralności DNA.

Reklama

Jest to pierwsze badanie, które pokazuje, że chiralność DNA i struktur peptydowych może się komunikować i oddziaływać, gdy ich chiralność jest zmieniona.

prof. Chenguang Lou

Ten sam zespół donosi, że wreszcie znalazł odpowiedź na pytanie, dlaczego otaczający nas świat jest chiralny. Okazuje się, że takie rozwiązanie wymaga najniższej energii do utrzymania układu, więc jest najbardziej stabilne.