p Criar estruturas artificiais a partir do DNA é o objetivo da nanotecnologia de DNA. Esta nova disciplina, que combina biologia, física, a química e a ciência dos materiais fazem uso da habilidade das cepas naturais de DNA de auto-montagem. Smileys ou pequenas caixas, medindo apenas 10 segundos de nanômetros foram criados a partir de DNA em uma gota d'água. O professor Alexander Heckel e seu aluno de doutorado Thorsten Schmidt do "Cluster de Excelência para Complexos Macromoleculares" da Universidade Goethe foram capazes de criar dois anéis de DNA com apenas 18 nanômetros de tamanho, e interligá-los como dois elos de uma corrente. Essa estrutura é chamada catenan, um termo derivado da palavra latina catena (cadeia). Schmidt, que se casou durante o tempo em que estava trabalhando nos nano-anéis, acredita que são provavelmente as menores alianças de casamento do mundo. p De uma perspectiva científica, a estrutura é um marco no campo da nanotecnologia de DNA, uma vez que os dois anéis do catenan são, ao contrário da maioria das nanoarquiteturas de DNA que já foram realizadas, formações não fixas, mas - dependendo das condições ambientais - pode ser girado livremente. Eles são, portanto, adequados como componentes de máquinas moleculares ou de um motor molecular. "Ainda temos um longo caminho a percorrer antes que estruturas de DNA como a catenana possam ser usadas em itens do dia a dia", diz o professor Alexander Heckel, "mas as estruturas do DNA podem, no futuro próximo, ser usado para organizar e estudar proteínas ou outras moléculas que são muito pequenas para uma manipulação direta, por meio de auto-organização. "Assim, As nanoarquiteturas de DNA podem se tornar uma ferramenta versátil para o mundo nanométrico, cujo acesso é difícil.

p Na fabricação de nanoarquitetura de DNA, os cientistas tiram vantagem das regras de emparelhamento das quatro nucleobases de DNA, segundo o qual duas fitas naturais de DNA também podem se encontrar (na nanoarquitetura de DNA, a ordem de base não tem significado biológico). Um A em uma fita se emparelha com T na outra fita e C é complementar a G. O truque é criar as sequências das fitas de DNA envolvidas de modo a garantir que a estrutura desejada se desenvolva sozinha, sem intervenção direta por parte do experimentador. Se apenas algumas partes dos fios usados ​​se complementassem, ramificações e junções podem ser criadas.

p Conforme relatado por Schmidt e Heckel no jornal Nano Letras , eles primeiro criaram dois fragmentos de DNA em forma de C para os catenans. Com a ajuda de moléculas especiais que atuam como cola específica para a sequência para a dupla hélice, eles organizaram os "Cs" de forma a criar duas junções, com as pontas abertas dos "Cs" apontando para longe uma da outra (veja as imagens). O catenan foi criado pela adição de dois fios que se ligam às extremidades dos dois fragmentos do anel, que ainda estão abertos. Thorsten Schmidt dedicou a publicação à sua esposa Dra. Diana Gonçalves Schmidt, que também aprecia o trabalho em nível científico, já que ela também fazia parte do grupo de trabalho de Alexander Heckel.

p Uma vez que são muito menores do que os comprimentos de onda da luz visível, os anéis não podem ser vistos com um microscópio padrão. "Você teria que amarrar cerca de 4.000 anéis para atingir o diâmetro de um fio de cabelo humano", diz Thorsten Schmidt. Ele, portanto, exibe as catenanas com um microscópio de força de varredura, que escaneia os anéis que foram colocados em uma superfície com uma ponta extremamente fina.