Наночастицы золота способны "расстегивать" двойную спираль ДНК

Новое исследование Университета Северной Каролины показывает, что наночастицы золота со слабым положительным зарядом коллективно разрушают двойную спираль ДНК. Это открытие имеет значение для исследований в области генной терапии и зарождающейся области ДНК-электроники.

Исследователи вводили наночастицы золота диаметром примерно 1,5 нм в раствор, содержащий двухцепочечную ДНК. Частицы были покрыты органическими молекулами — лигандами. Некоторые лиганды несли положительный заряд, другие были гидрофобными.

Поскольку наночастицы золота имели слабый положительный заряд от лигандов, а ДНК всегда заряжена отрицательно, они объединялись в сложные комплексы.

Однако выяснилось, что ДНК фактически "расстёгивалась" наночастицами. Положительно заряженные лиганды прикреплялись к ДНК, как и ожидалось, но гидрофобные лиганды запутывались друг с другом. По мере того как это спутывание стягивало наночастицы в кластеры, они разрывали ДНК.

Значение для генной терапии и ДНК-электроники

• Генная терапия: Исследование началось с цели улучшить методы упаковки генетического материала. Результаты показывают, что для сохранения структурной целостности ДНК необходимо тщательно подбирать лиганды, заряд и химию наночастиц.
• ДНК-электроника: Поскольку некоторые работы в этой области предполагают размещение металлических наночастиц на ДНК (как шаблона для наноэлектронных схем), открытие указывает на необходимость внимательно относиться к характеристикам частиц, чтобы не нарушить структуру ДНК.