p Ao usar proteínas que se ligam e organizam naturalmente o DNA dentro das células, uma equipe liderada pela KAUST planejou uma estratégia plug-and-play para a construção de estáveis, nanoestruturas personalizadas. p O método versátil, porém direto para projetar conjuntos híbridos de DNA-proteína agora fornece aos engenheiros uma plataforma em nanoescala para resolver problemas na ciência. "A nanotecnologia de DNA-proteína tem aplicações potenciais em muitos campos, incluindo remédios, biotecnologia e química analítica, "diz o professor Satoshi Habuchi da KAUST, quem conduziu o estudo.

p A ideia de usar o DNA como uma espécie de origami molecular data da década de 1980, mas foi há apenas dois anos que os cientistas conseguiram incorporar proteínas em nanoestruturas. Como uma tecnologia nascente, Habuchi percebeu o escopo de melhoria, que ele identificou, “Exigiu a descoberta de novos blocos de construção para a construção de nanoestruturas auto-organizadas de proteínas de DNA.

p O bloco de construção que Habuchi e sua equipe optaram por incorporar em suas estruturas é chamado de histona, um tipo de proteína que normalmente age como um carretel para enrolar e compactar o DNA dentro da célula. Sob as condições artificiais certas, histonas e DNA de fita simples também se auto-montam espontaneamente em nanopartículas individuais e complexos reticulados.

p Usando microscópios eletrônicos no Laboratório Central de Imagem e Caracterização da Universidade e outros equipamentos de ponta no laboratório de Habuchi, os pesquisadores caracterizaram a estrutura dessas nanoestruturas de histona-DNA. Eles foram capazes de detalhar como se formam com geometria precisa, se dada a combinação certa de temperatura, tempo de incubação e ambiente químico.

p A única variável que parecia mudar de forma era o comprimento do DNA.

p As decorações de histonas na plataforma de origami de DNA, portanto, simplificam muito os princípios de design da nanotecnologia, diz Maged Serag, um cientista pesquisador no laboratório de Habuchi. O que mais, ele adiciona, "O fato de que integramos uma proteína na estrutura geral ajuda a aumentar a aplicabilidade de nossa abordagem em diferentes aspectos do campo da biotecnologia."

p Habuchi, Serag e seus colegas de trabalho têm trabalhado para aprimorar a tecnologia.

p "Estamos tentando integrar proteínas histonas em locais específicos dentro de estruturas de origami de DNA, um primeiro passo para a construção de nanoestruturas complicadas, "Serag explica.

p Os conjuntos híbridos também podem ajudar os cientistas a entender melhor o papel básico das proteínas histonas na regulação da expressão do gene e da replicação do DNA. O estudo, Habuchi diz, poderia lançar luz sobre essas funções biológicas fundamentais.