DNA'dan Yapılmış Dünyanın En Küçük Anteni

Montréal Üniversitesi'ndeki bilim insanları dünyanın en küçük antenini oluşturmak için DNA'yı kullandılar. Sadece 5 nanometre uzunluğundaki sistem, iki yönlü bir telsiz gibi çalıştı, ışığı tek renkte aldı ve ardından bağlı olduğu proteinin yapısal değişikliklerine bağlı olarak ışığı farklı bir renkte yeniden yaydı.

Bu benzersiz izleme yaklaşımı Nature Methods'da rapor edildi. Ekip, DNA'yı floresan bir molekülle birlikte kullandı. DNA, doğası gereği nanoyapılar ve nanomakineler için mükemmel bir yapı taşı olduğundan kullanımı daha kolaydır. Önemli yenilik, antenin alıcı kısmının, proteinin ne yaptığını ölçebilen sensör olarak da çalışmasıdır.

DNA'yı kullanmak, bu yöntemin çok yönlülüğe sahip olmasına da izin verir. DNA kimyası nispeten basit ve programlanabilir. Böylece, söz konusu proteine ​​bağlı olarak farklı araştırma ihtiyaçlarına uyacak şekilde antenler oluşturulabilir.

Baş yazar Scott Harroun yaptığı açıklamada, "DNA tabanlı nanoantenler, işlevlerini optimize etmek için farklı uzunluklarda ve esnekliklerde sentezlenebilir. Bir kişi DNA'ya kolayca bir flüoresan molekülü bağlayabilir ve daha sonra bu floresan nanoanteni, bir enzim gibi biyolojik bir nanomakineye bağlayabilir. Nanoanten tasarımını dikkatlice ayarlayarak, beş nanometre uzunluğunda bir anten yarattık ve bu anten, protein biyolojik işlevini yerine getiriyor." dedi.

Floresan iletişim yönteminin birçok uygulaması vardır ve ekibin açıklamasına göre izleme, yenilikçi laboratuvar ekipmanı gerektirmez. Birçok laboratuvarda yaygın olan geleneksel spektroflorometreler, nanoanten yerleştirildiğinde işi yapacaktır.

Harroun, "Örneğin, çeşitli biyolojik moleküller ve ilaçlarla alkalin fosfataz enziminin işlevini gerçek zamanlı ve ilk kez tespit edebildik. Bu enzim, çeşitli kanserler ve bağırsak iltihabı dahil olmak üzere birçok hastalıkla ilişkilendirilmiştir." dedi.

Bu yaklaşımı çok heyecan verici yapan şey, proteinlerin tam davranışını inceleme olasılığıdır. Böyle bir geri bildirim sistemine sahip olmak, sadece tıbba değil, aynı zamanda kimyasal üretime de ışık tutuyor.

Ortak yazar Dominic Lauzon, "Doğal nanomakinelerin nasıl çalıştığını veya arızalanarak hastalıklara yol açtığını anlamamıza yardımcı olmasının yanı sıra, bu yeni yöntem aynı zamanda kimyagerlerin umut verici yeni ilaçları belirlemesine yardımcı olabilir ve nanomühendislere gelişmiş nanomakineler geliştirmeleri için rehberlik edebilir" diye ekledi.

Ekip, nanoantenin çok yönlülüğünü ve hem küçük hem de büyük değişiklikleri izlemek için nasıl kullanılabileceğini vurguluyor. Bu, tek bir proteinin farklı hareketlerini anlamaya çalışmak veya aynı anda birçok proteini taramak için faydalı olabilir.

 

Kaynak:

https://www.iflscience.com/chemistry/worlds-tiniest-antenna-built-out-of-dna/