p (PhysOrg.com) - Por anos, O RNA tem parecido uma ferramenta elusiva na pesquisa da nanotecnologia - facilmente manipulada em uma variedade de estruturas, ainda suscetível à destruição rápida quando confrontado com uma enzima comumente encontrada. p "A enzima RNase corta o RNA aleatoriamente em pequenos pedaços, de forma muito eficiente e em poucos minutos, ”Explica Peixuan Guo, PhD, Dane e Mary Louise Miller Presidente com dotação e professor de engenharia biomédica na Universidade de Cincinnati (UC). "Além disso, RNase está presente em todos os lugares, tornando a preparação de RNA em um laboratório extremamente difícil. ”

p Mas, ao substituir um grupo químico na macromolécula, Guo diz que ele e outros pesquisadores descobriram uma maneira de contornar RNase e criar configurações tridimensionais estáveis ​​de RNA, expandindo muito as possibilidades de RNA em nanotecnologia (a engenharia de sistemas funcionais em escala molecular).

p Seus resultados, "Fabricação de nanopartículas de RNA estáveis ​​e resistentes a RNase ativas na engrenagem dos nanomotores para embalagem de DNA viral, ”São publicados online no jornal ACS Nano .

p Em seu trabalho, Guo e seus colegas se concentraram nos anéis de ribose que, junto com grupos fosfato alternados, formam a espinha dorsal do RNA. Ao mudar uma seção do anel ribose, Guo e sua equipe alteraram a estrutura da molécula, tornando-o incapaz de se ligar a RNase e capaz de resistir à degradação.

p "A interação de RNase com RNA requer uma correspondência de conformação estrutural, ”Diz Guo. "Quando a conformação do RNA mudou, a RNase não consegue reconhecer o RNA e a ligação se torna um problema ”.

p Embora ele diga que pesquisadores anteriores mostraram que essa alteração torna o RNA estável em uma dupla hélice, eles não estudaram seu potencial para afetar o dobramento do RNA em uma estrutura tridimensional necessária para a nanotecnologia.

p Depois de criar a nanopartícula de RNA, Guo e seus colegas o usaram com sucesso para alimentar o nanomotor de empacotamento de DNA do bacteriófago phi29, um vírus que infecta bactérias.

p "Descobrimos que o RNA modificado pode se dobrar em sua estrutura 3-D de forma adequada, e pode realizar suas funções biológicas após a modificação, ”Diz Guo. "Nossos resultados demonstram que é prático produzir resistente a RNase, biologicamente ativo, e RNA estável para aplicação em nanotecnologia. ”

p Como as moléculas de RNA estáveis ​​podem ser usadas para montar uma variedade de nanoestruturas, Guo diz que eles são uma ferramenta ideal para fornecer terapias direcionadas a células cancerosas ou infectadas por vírus:

p "As nanopartículas de RNA podem ser fabricadas com um nível de simplicidade característico do DNA, embora possuam uma estrutura versátil e função catalítica semelhante à das proteínas. Com essa modificação do RNA, espero que possamos abrir novos caminhos de estudo em nanotecnologia de RNA. ”