p (Phys.org) —O pai fundador da nanotecnologia de DNA - um campo que forja minúsculos blocos de construção geométrica a partir de fitas de DNA - recentemente veio ao SLAC para obter uma nova visão dessas criações usando poderosos pulsos de laser de raios-X. p Por décadas, Nadrian C. "Ned" Seeman, um professor de química na Universidade de Nova York, estudou maneiras de montar fitas de DNA em formas geométricas e cristais 3-D com aplicações em biologia, biocomputação e nanorrobótica.

p Ele disse que o experimento conduzido de 7 a 11 de fevereiro no Linac Coherent Light Source do SLAC permitiu que sua equipe, pela primeira vez, estudasse as estruturas de DNA usando cristais menores em solução em temperatura ambiente.

p Eles querem descobrir se podem analisar a estrutura de suas amostras com mais precisão neste estado natural, como seu trabalho anterior dependia de maior, amostras congeladas e o processo de congelamento podem danificar as estruturas do DNA.

p "Acho que obteremos alguns resultados muito interessantes, "Seeman disse durante o último turno do experimento LCLS da equipe." Estou muito animado com tudo o que vi até agora. "

p Os cristais de DNA foram suspensos em fluido e fluíram através do caminho do ultrabright, pulsos de laser de raios X ultracurtos LCLS. Detectores capturaram imagens, conhecidos como padrões de difração, produzido quando a luz do raio X atingiu os cristais. A técnica é conhecida como nanocristalografia de raios-X.

p Sebastien Boutet do SLAC, um cientista de instrumentos do Departamento de Imagens Coerentes de Raios-X da LCLS, disse que os cristais de DNA usados ​​no experimento mediram até cerca de 2-5 mícrons, ou 2-5 milésimos de milímetro, no tamanho. Os cristais eram em grande parte triangulares e auto-montados a partir de objetos de DNA 3-D, formando uma rede ordenada. O experimento inédito no LCLS envolveu "muitas tentativas e erros para encontrar a maneira ideal de preparar as amostras, "Boutet disse.

p As estruturas projetadas exploram o emparelhamento químico natural do DNA para unir pequenas fitas de DNA. As estruturas resultantes podem ser usadas para construir pequenas caixas mecânicas e robôs programáveis ​​para combater doenças, por exemplo.

p Os pesquisadores também podem usar a engenharia de DNA como uma plataforma para estudar outras moléculas, como proteínas, que são importantes para a pesquisa de doenças e desenvolvimento de medicamentos, mas são difíceis de cristalizar, o que os torna difíceis de visualizar.

p Quando essas proteínas estão ligadas a uma estrutura de DNA, como sal cobrindo um pretzel, os padrões que eles formam podem ajudar os cientistas a analisar sua estrutura.

p "O objetivo, em última análise, é ser capaz de usar esta rede como um veículo de cristalização para coisas que podem não cristalizar tão prontamente, "Seeman disse, "e também para controle de matéria, em geral, na escala nanométrica. "

p A capacidade de formar uma rede de fitas de DNA, juntamente com o papel fundamental que o DNA desempenha como meio de armazenamento de dados biológicos, também gerou pesquisas em computação baseada em DNA, em que a química e a estrutura do DNA são manipuladas para armazenar dados e realizar tarefas de computação, desempenhando as funções de discos rígidos magnéticos e chips de silício.

p "O ponto principal do DNA é que ele tem informações - é programável, "Seeman disse.