p As macromoléculas regularmente se dobram e se desdobram dentro das células. Suas diversas estruturas tridimensionais ajudam a determinar suas funções. Compreender o dobramento de moléculas pode lançar luz sobre processos físicos complexos que podem influenciar doenças, cânceres e alergias. p G-quadruplexes são grupos de ácidos nucleicos de guanina, os 'G's na sequência de DNA, que formam formas específicas que parecem futurísticas, prédios de escritórios de três andares. Eles foram rejeitados por muito tempo como não tendo uma função biológica, mas agora parecem ajudar a regular a expressão do gene, inclusive para doenças. Compreender os processos físicos pelos quais esses compostos sofrem quando dobram em espaços muito apertados pode um dia ajudar a desenvolver tratamentos com medicamentos que os direcionem.

p Realizar experimentos para aprender sobre o processo de dobramento em áreas confinadas é extremamente desafiador porque é fácil perturbar não apenas a molécula alvo, que tem apenas alguns nanômetros de comprimento, mas também a infraestrutura circundante, que é apenas uma fração maior.

p Uma equipe liderada por Hiroshi Sugiyama e Masayuki Endo do Instituto de Ciências Integradas de Material Celular da Universidade de Kyoto (iCeMS), colaborando com a equipe da Universidade Estadual de Kent, projetou estruturas e sistema experimental que manipula com sucesso G-quadruplex dentro de nanocages, que também são feitos de DNA. A equipe mediu como espaços de tamanhos diferentes afetam a estabilidade termodinâmica e a cinética de desdobramento e dobramento dessas moléculas.

p "Sob o nanoespaço confinado, as estruturas quádruplas G revelaram uma cinética de dobramento rápido sem precedentes com maior estabilidade mecânica e termodinâmica, que apoiou diretamente as previsões teóricas, "concluem os pesquisadores em estudo publicado recentemente na revista Nature Nanotechnology .

p Os pesquisadores construíram nanocages em forma de retângulo de DNA que envolveram em torno de uma molécula G quadruplex. Amarras feitas de mais DNA prendiam a molécula a duas contas. As contas, controlado por lasers conhecidos como pinças ópticas, exerceu força sobre a molécula. Isso fez com que a molécula se desdobrasse e se redobrasse. Não houve interferência entre o nanocage e o alvo, porque ambos têm cargas negativas e se repelem como ímãs.

p A equipe construiu pequenos, nanocages de médio e grande porte. As moléculas se desdobraram e redobraram 100 vezes mais rápido nos nanocages pequenos e médios em comparação com as moléculas sem nanocages.

p Os resultados apóiam as previsões feitas por outros pesquisadores da área, mas esta é a primeira demonstração sem interação entre a molécula e a gaiola. Os pesquisadores antecipam que o método pode ser aplicado para a observação de outras biomoléculas, como proteínas, usando nanocages de design mais preciso.