Uma nanossonda desenvolvida por biofísicos da NC State poderia permitir aos pesquisadores rastrear os movimentos de diferentes proteínas ao longo do DNA - sem as desvantagens dos métodos atuais.
Uma série de proteínas patrulha sua hélice de DNA como policiais em uma batida. Essas proteínas têm funções individuais, incluindo a identificação de áreas danificadas na fita de DNA e o início de reparos. Para estudar essas proteínas, os pesquisadores costumam anexar nanossondas a eles. As sondas fluorescem sob certos tipos de luz, permitindo que seus movimentos sejam rastreados.
O problema? De acordo com o biofísico Shuang Lim, "Sabemos que o DNA tem forma helicoidal - é uma espiral. Quando observamos essas proteínas se movendo ao longo da fita, devemos ser capazes de dizer se eles estão se movendo ao redor do DNA, bem como ao longo dele. Infelizmente, a tecnologia que temos agora realmente não nos permite fazer isso.
"As sondas mais comuns no momento são pontos quânticos e nanobastões de ouro, "Lim continua." Pontos quânticos piscam, o que torna difícil determinar onde estão ou o que podem estar fazendo a qualquer momento. Imagine tentar assistir a um filme, mas com quadros escuros aleatórios aparecendo enquanto você assiste. Você não pode obter a imagem completa. Nanobastões de ouro, por outro lado, tendem a oscilar. A oscilação também afeta nossa capacidade de obter uma ideia precisa de onde essas proteínas estão e como podem estar interagindo com a fita de DNA. "
Lim, junto com a estudante de graduação Kory Green e a ex-bolsista de pós-doutorado Janina Wirth, desenvolveu uma nanossonda que aborda esses problemas. Sua sonda - uma nanopartícula de conversão ascendente - muda a intensidade fluorescente com base em sua orientação.
"Essas partículas têm a forma de um disco. Quando estão planas, eles são brilhantes, e quando eles estão no limite, eles são escuros, "Green diz." Eles não piscam e eles não balançam, por isso é muito mais fácil obter medições precisas deles. "
"Outra vantagem é que eles ficam excitados - ou aparecem quando - expostos à luz infravermelha, "diz Lim." Muitas das sondas de pontos quânticos usam material que é animado pelo azul, ou luz ultravioleta (UV). A exposição aos raios ultravioleta danifica as amostras que queremos estudar. Mas a luz infravermelha não. "
Lim, Green e Wirth realizaram um estudo de prova de conceito com sua sonda, observando-a em um substrato plano e em uma solução de sacarose, para ver se eles podiam detectar com precisão como a nanossonda estava se movendo. Os resultados preliminares foram promissores, então Lim e a equipe estão avançando para as próximas etapas, que incluem testar a sonda em uma proteína de patrulhamento de DNA.
"Todas essas proteínas fazem coisas diferentes para o nosso DNA, mas não sabemos exatamente o que eles estão fazendo, "Lim diz." Esperamos usar esta sonda para construir uma biblioteca que caracteriza todas essas proteínas, para que possamos determinar sua função. "
