p Cientistas da Universidade de Basel conseguiram organizar compartimentos esféricos em aglomerados que imitam a forma como as organelas naturais criariam estruturas complexas. Eles conseguiram conectar os compartimentos sintéticos criando pontes feitas de DNA entre eles. Isso representa um passo importante para a realização das chamadas fábricas moleculares. O jornal Nano Letras publicou seus resultados. p Dentro de uma célula, existem compartimentos especializados chamados organelas, como por exemplo núcleo, mitocôndria, peroxissomos e vacúolos que são responsáveis ​​por funções específicas da célula. Quase todas as funções biológicas sofisticadas das células são realizadas por auto-organização, um processo pelo qual as moléculas adotam um arranjo definido com base em suas conformações e propriedades específicas, sem orientação externa.

p Usar a auto-organização de nanoobjetos em arquiteturas complexas é uma estratégia importante para produzir novos materiais com propriedades ou funcionalidades aprimoradas em campos como a química, eletrônica e tecnologia. Por exemplo, essa estratégia já foi aplicada para criar redes de nanopartículas sólidas inorgânicas. Contudo, até aqui, essas redes não foram capazes de imitar estruturas sofisticadas que têm funções biológicas dentro das células e, portanto, têm aplicação potencial na medicina ou na biologia.

p As pontes de DNA dão estabilidade

p A pesquisa conjunta dos grupos liderados pelos professores Cornelia Palivan e Wolfgang Meier agora fornece uma nova abordagem para auto-organizar organelas artificiais em clusters que imita a conexão entre suas contrapartes naturais. Ao usar fitas simples de DNA para interconectar os compartimentos esféricos, os cientistas conseguiram criar clusters de acordo com uma arquitetura específica e propriedades controladas. "Ficamos ansiosos para ver, que as diferentes fitas de DNA na superfície do compartimento esférico migraram juntas e formaram uma ponte com as fitas de DNA da próxima ", diz Palivan. Esta ponte de DNA representa uma conexão extremamente estável.

p Esta estratégia inspirada pela natureza vai além das abordagens reais de auto-organização, pois também permite a integração de vários requisitos como o ajuste fino da distância entre os compartimentos ou diferentes topologias "on demand". Como compartimentos, os cientistas usaram polimerssomas, com uma membrana sintética que, ao contrário dos lipossomas, tem a grande vantagem de ser muito estável e controlar a fusão de compartimentos individuais dentro da célula.

p Uma vantagem adicional única desta estratégia para organizar nano-clusters é o fato de que os compartimentos podem ser carregados com parceiros de reação, como enzimas, proteínas ou catalisadores. Isso dá a base para a futura engenharia de organelas artificiais que servem como fábricas moleculares. Esta pesquisa foi realizada no Centro Nacional de Competência em Pesquisa (NCCR) em Engenharia de Sistemas Moleculares.