Pesquisadores da Universidade de Oxford construíram um "funil molecular, "capaz de mover fitas simples de DNA através de um nanotubo de proteína.

O minúsculo funil funciona fazendo e quebrando em sequência ligações químicas simples que o prendem a uma trilha em nanoescala. Isso pode ser ativado, desligado ou revertido por um pequeno potencial elétrico, o que, em última análise, pode torná-lo adequado para uso em dispositivos de sequenciamento de DNA de nanoporos.

Professor Hagan Bayley do Departamento de Química da Universidade de Oxford, quem liderou a pesquisa, disse:"Ser capaz de controlar o movimento molecular é o Santo Graal da construção de máquinas em nanoescala. Ser capaz de processar moléculas únicas de DNA sob controle químico preciso pode fornecer uma alternativa ao uso de enzimas em tecnologias de sequenciamento de DNA, melhorando sua velocidade e o número de moléculas que podem ser analisadas em paralelo. "

O Prêmio Nobel de 2016 foi concedido em parte pela construção de moléculas com elementos deslizantes e rotativos, demonstrando a importância desta tecnologia para muitos campos. A equipe de Oxford progrediu significativamente nessa tecnologia, produzindo moléculas que fazem etapas de salto sub-nanométrico que podem ser detectadas uma de cada vez e estão sujeitas a controle externo.

O funil atualmente leva alguns segundos para cada etapa, e os pesquisadores agora procuram aumentar a velocidade da química, bem como o comprimento da pista, que está atualmente limitado a seis pontos de apoio.

Como funciona o funil

O movimento de salto usa uma química muito simples com base em 3 átomos de enxofre [intercâmbio tiol / dissulfeto], que ocorre na água à temperatura ambiente. A tremonha dá passos sub-nanométricos (0,7 nm), e é alimentado e controlado por um campo elétrico; a direção do salto pode ser alterada invertendo o campo elétrico. Tudo isso é monitorado em tempo real no nível de uma única molécula.

Um movimento de catraca é necessário para o sequenciamento de nanopore, que atualmente é conseguido usando uma enzima. O movimento de salto no dispositivo recém-publicado é uma catraca química e este princípio pode ser aplicado ao sequenciamento de DNA e RNA porque o tamanho do passo é semelhante à distância entre nucleotídeos no DNA de fita simples.

O artigo completo, "Controle direcional de um funil molecular processivo, "é publicado na revista Ciência .