Descripción de ADN fluorescente nanoAnten. Crédito de la imagen: Caitlin Money.

Puntos clave

  • Las proteínas realizan algunas funciones biológicas importantes, desde apoyar el sistema inmunológico en el cuerpo humano hasta regular el funcionamiento de nuestros órganos.
  • Se están realizando grandes esfuerzos para comprender la dinámica de las proteínas, pero queda mucho trabajo por hacer antes de la monitorización activa de las proteínas. La nano antena basada en ADN es uno de los últimos esfuerzos científicos para abordar este desafío.
  • La ventaja de que la nano antena sea capaz de capturar proteínas a corto plazo es que sus aplicaciones se extienden a través de la bioquímica y la nanotecnología.

Desde la vacuna contra la malaria hasta la aplicación predictiva de IA en el descubrimiento de la estructura de proteínas, 2021 es un gran año para el descubrimiento científico. Científicos de la Universidad de Montreal (UTM) en Canadá parecen continuar con esa tendencia hasta 2022, cuando anunciaron la construcción de la antena más pequeña jamás construida. No, no estamos hablando de voluminosos platos de metal que transmiten ondas de radio, sino de una antena orgánica que mide cinco nanómetros de largo.

Hecha a partir de ADN -moléculas que son unas 20.000 veces más pequeñas que el cabello humano y que cuentan con algoritmos genéticos-, la nano antena es fluorescente, es decir, registra y comunica información mediante señales luminosas. La antena también está equipada con un receptor capaz de detectar y analizar la superficie molecular de una proteína en particular. Dependiendo de cómo cambie la proteína y realice su función biológica, la antena transmite diferentes señales.

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«Al igual que la radio, la radio bidireccional recibe y transmite una nano antena fluorescente, que recibe luz en un color o longitud de onda, y luego transmite luz en un color diferente, según el movimiento de la proteína que percibe», dijo Alexis Valle, químico y autor. del artículo de la UdeM.

Las proteínas realizan algunas funciones biológicas importantes que regulan el funcionamiento de nuestros órganos, desde el apoyo al sistema inmunológico en el cuerpo humano. Sin embargo, son moléculas grandes y complejas que experimentan cambios constantes en su estructura, que se desarrollan de un estado a otro sobre su trabajo. Se están realizando grandes esfuerzos para comprender la dinámica de las proteínas, pero queda mucho trabajo por hacer antes de la monitorización activa de las proteínas. La nano antena basada en ADN es uno de los últimos esfuerzos científicos para abordar este desafío.

«El estudio experimental de las anomalías de las proteínas es un gran desafío porque las técnicas de alta resolución estructural, incluidas la resonancia magnética atómica y la cristalografía de rayos X, no se pueden usar directamente para estudiar los estados de las proteínas a corto plazo», explicaron los investigadores en su estudio. Publicado recientemente en la revista Nature Methods. La tecnología de integración de ADN utilizada por el equipo canadiense ha estado en producción durante más de 40 años, lo que permite a los investigadores desarrollar nanoestructuras a medida de diferentes longitudes y flexibilidad para realizar funciones específicas.

La ventaja de que la nano antena sea capaz de capturar proteínas durante cortos periodos de tiempo es que sus aplicaciones se extienden a través de la bioquímica y la nanotecnología. «Por ejemplo, por primera vez pudimos detectar la actividad de una enzima llamada fosfatasa alcalina en combinación con varias moléculas biológicas y medicamentos», dijo Scott Aaron, uno de los autores del artículo. «Esta enzima se ha implicado en una serie de enfermedades, incluidos varios tipos de cáncer y la enfermedad inflamatoria intestinal».

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