Szyny z DNA i kolejka w nanoskali. Przełom ma doprowadzić do rewolucji w medycynie

Wykorzystując szyny z nanorurek DNA rozgałęziające się w wielu kierunkach, naukowcy zamierzają transportować ładunki w skali niewidocznej gołym okiem.

Każda z tych szyn składa się z unikalnych wzorów DNA, natomiast białka motoryczne są w stanie rozpoznawać te wzory, dzięki czemu możliwe jest przenoszenie ładunku tam, gdzie jest to zaplanowane. Można to porównać do sytuacji, w której mamy do czynienia z kolejką zaprojektowaną w nanoskali. Rolę nastawni pełnią w niej wspomniane białka motoryczne.

Czytaj też: Nanotechnologia i rolnictwo? To bardziej zgrany duet niż mogłoby się wydawać

To właśnie one odpowiadają za transportowanie niewielkich ładunków do wyznaczonych lokalizacji. W organizmie naturalne odpowiedniki tych białek zajmują się przenoszeniem między innymi składników odżywczych. Chcąc je naśladować, naukowcy budują takie szyny przy pomocy rurek powstałych na bazie DNA.

W tym przypadku można mówić o przełomie, ponieważ nowo powstałe szyny nie tylko rozgałęziają się w wielu kierunkach, ale dodatkowo cechują się unikalnością. Na grafice widać, jak białka zwane dyneinami zostały zaprojektowane tak, by przesuwać się wzdłuż ścieżek zbudowanych z DNA. Kiedy ładunki dochodzą do miejsc rozgałęzień, wykorzystane wzory kierują dyneiny przenoszące pomarańczowy ładunek fluorescencyjny w lewo, natomiast te zawierające związki fluorescencyjne w kolorze błękitnym – w prawo.

Czytaj też: Nanoroboty kontra zanieczyszczona woda. Nowatorska metoda walki o czyste środowisko

Jak w praktyce wykorzystać tego typu osiągnięcia? Przede wszystkim mówi się o dwóch głównych zastosowaniach. Pierwsze obejmowałoby skuteczniejsze poznawanie procesów zachodzących wewnątrz komórek, na przykład tych tworzących ludzki organizm. Drugie natomiast mogłoby dotyczyć transportowania leków w precyzyjnie wyznaczone miejsca, tak by zwiększyć skuteczność stosowanych terapii.