Biofísicos no Japão encontraram maneiras de fazer e manipular estruturas de DNA semelhantes a cápsulas que poderiam ser usadas no desenvolvimento de sistemas moleculares artificiais. Tais sistemas poderiam funcionar, por exemplo, dentro do corpo humano. O estudo foi uma colaboração entre Yusuke Sato, da Universidade de Tohoku, e Masahiro Takinoue, do Instituto de Tecnologia de Tóquio (Tokyo Tech), e os resultados foram publicados no JACS Au .
Para fazer as cápsulas, os pesquisadores primeiro criaram dois tipos diferentes de nanoestruturas de DNA. Cada tipo foi feito usando três moléculas de DNA de fita simples com pedaços pegajosos em suas extremidades. Devido às diferenças em suas sequências de DNA, apenas nanoestruturas semelhantes se uniram quando os dois tipos foram misturados.

Sato e Takinoue então combinaram as nanoestruturas em solução com uma mistura oleosa de moléculas carregadas e não carregadas. A mistura foi primeiro aquecida e depois resfriada e, finalmente, examinada ao microscópio.

Os pesquisadores descobriram que gotículas de água em óleo se formaram, com as nanoestruturas de DNA se acumulando na interface água-óleo. As nanoestruturas se juntaram em diferentes tipos de padrões semelhantes a manchas, dependendo da concentração de cada tipo em relação ao outro.

Os cientistas também descobriram que as nanoestruturas de DNA se aglomeravam de maneira mais homogênea quando uma nanoestrutura extra de DNA em forma de X foi adicionada à mistura para conectar os dois tipos.

Isso funcionou tão bem dentro das vesículas lipídicas quanto nas gotículas de água em óleo. Sato e Takinoue também foram capazes de separar as cápsulas de DNA das gotículas e vesículas sem perder suas formas semelhantes a cápsulas. Finalmente, eles conseguiram abrir as cápsulas e degradá-las usando enzimas específicas.

As descobertas demonstram uma abordagem para construir e modificar cápsulas de DNA que podem ter uma variedade de funções e propósitos diferentes. Por exemplo, eles podem ser usados ​​para transportar substâncias para órgãos-alvo específicos, liberando sua carga quando expostas a determinadas enzimas. Eles também podem se tornar móveis usando nanoestruturas de DNA que podem ser manipuladas para alterar as formas das cápsulas. Ou eles podem ser modificados com proteínas ou dispositivos moleculares baseados em DNA para criar estruturas compartimentais funcionais, como membranas celulares.

"Acreditamos que cápsulas funcionais feitas de DNA, como as que projetamos, podem fornecer uma nova abordagem para o desenvolvimento de estruturas capsulares para estudos de células artificiais e robótica molecular", dizem Sato e Takinoue.

A equipe trabalhará em seguida para inserir diferentes tipos de carga nas cápsulas, incluindo processadores de informações de DNA, e liberá-los em resposta a estímulos específicos. + Explorar mais

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