Флуоресцентные «джунгли-джимы» из ДНК

Ученые создали полиэдрические структуры из ДНК, которые больше и прочнее предыдущих аналогов. Эти статические формы служат основой для будущих наномашин, способных доставлять лекарства точно к определенным клеткам.

Ключевые достижения

• Новый метод сборки: Структуры собираются по принципу «ДНК-оригами» из усиленных распорками триподов. Каждый трипод имеет массу 5 мегадальтон, что больше самого крупного белка титина и рибосомы.
• Размер и прочность: Триподы собираются в призматические структуры размером ~100 нм с каждой стороны, что приближается к размеру клеточных органелл (например, митохондрий). Каждая «нога» трипода состоит из 16 двойных спиралей ДНК, что обеспечивает жесткость конструкции.
• Визуализация: Для наблюдения за структурами в растворе использовалась флуоресцентная техника «DNA PAINT», поскольку обычная световая микроскопия для них неприменима, а электронная микроскопия требует обезвоживания образца.

Значение и перспективы

• Самосборка: Структуры собираются самостоятельно в растворе благодаря избирательному спариванию комплементарных последовательностей ДНК («липкие концы»).
• Будущее применение: Такие каркасы могут стать основой для нанороботов, клеток с открывающимися дверцами или систем точной доставки лекарств.
• Дальнейшие планы: Ученые, включая соавтора Йонганга Ке, планируют функционализировать структуры ДНК, добавляя к ним белки или наночастицы для создания материалов, реагирующих на свет или магнитные поля, что открывает перспективы для МРТ-визуализации и таргетной терапии.

«В настоящее время самосборка ДНК, пожалуй, один из самых многообещающих методов создания таких наноразмерных машин», — говорит Йонгганг Ке, PhD.