Najmenšiu anténu na svete vyrobili z DNA

Najmenšia anténa, aká bola kedy zhotovená, má iba päť nanometrov. Na rozdiel od jej oveľa väčších náprotivkov táto miniatúrna vec nie je vyrobená na prenos rádiových vĺn, ale na odhaľovanie tajomstiev neustále sa meniacich proteínov. Nanoanténa je vyrobená z DNA, molekúl nesúcich genetické inštrukcie, ktoré sú približne 20 000-krát tenšie ako ľudský vlas. Je fluorescenčná, čo znamená, že využíva svetelné signály na zaznamenávanie a hlásenie informácií. A tieto svetelné signály sa dajú použiť na štúdium pohybu a zmien proteínov v reálnom čase.

Jej prijímacia časť sa používa aj na snímanie molekulárneho povrchu študovaného proteínu. Výsledkom je zreteľný signál, keď proteín plní svoju biologickú funkciu. Fluorescenčná nanoanténa prijíma svetlo v jednej farbe alebo vlnovej dĺžke a v závislosti od pohybu proteínu, ktorý sníma, potom vysiela späť svetlo v inej farbe. Úlohou antény je konkrétne merať štrukturálne zmeny v proteínoch v priebehu času.

Proteíny sú veľké, komplexné molekuly, ktoré v tele plnia najrôznejšie dôležité úlohy – od podpory imunitného systému až po reguláciu funkcie orgánov. Pri plnení svojich úloh proteíny neustále menia svoju štruktúru, prechádzajú zo stavu do stavu vo veľmi zložitom procese, ktorý vedci nazývajú dynamika proteínov. Zatiaľ však chýbali dobré nástroje na sledovanie tejto dynamiky proteínov v akcii. Najnovšia technológia syntézy DNA dokáže vytvárať na mieru nanoštruktúry s rôznou dĺžkou a ohybnosťou, optimalizované tak, aby plnili požadované funkcie.

Jedna z výhod, ktorú má táto supermalá anténa DNA oproti iným analytickým technikám, je v tom, že dokáže zachytiť veľmi krátko trvajúce stavy bielkovín. To podľa výskumníkov znamená, že tu existuje množstvo potenciálnych aplikácií v biochémii aj v nanotechnológiách vo všeobecnosti. Pri skúmaní „univerzálnosti“ svojho návrhu tím úspešne otestoval anténu s tromi rôznymi modelovými proteínmi – streptavidínom, alkalickou fosfatázou a proteínom G.

Výskumníci tvrdia, že nanoantény sa dajú použiť na monitorovanie rozličných biomolekulárnych mechanizmov v reálnom čase vrátane malých a veľkých konformačných zmien. Tím sa teraz snaží vytvoriť komerčný startup, aby technológiu nanoantén mohli prakticky používať aj iní, či už farmaceutické spoločnosti, alebo iné výskumné tímy, napríklad na identifikáciu nových liekov alebo na vývoj nových nanotechnológií. Výskum bol uverejnený v časopise Nature Methods.

Zdroj: sciencealert.com.