Nijmeegse chemici hebben een eiwit, dat normaal gesproken DNA helpt kopiëren, zo verbouwd dat het datzelfde DNA op bepaalde plekken doorknipt. Met een AFM-microscoop kun je zien dat de ‘biohybride katalysator’ echt werkt, schrijven ze in Nature Chemistry.

Het eiwit, afkomstig uit een bacteriofaag, heeft een C-vorm. Het klemt zichzelf rond een dubbele DNA-spiraal, waarna het langs de code kan ‘lopen’. Daarbij neemt het normaal gesproken een ander eiwit op sleeptouw, dat de replicatie van het DNA katalyseert.

In plaats van dat andere eiwit hebben Roeland Nolte en collega’s er nu drie exemplaren aan gekoppeld van een mangaan-porfyrinecomplex dat de oxidatieve afbraak van DNA katalyseert. Gevolg daarvan is dat één van beide strengen wordt doorgeknipt.

Geometrisch zit de combinatie zo in elkaar dat er alleen wordt geknipt na drie opeenvolgende adeninebasen, dus code AAA.

Om het zichtbaar te maken, en te bewijzen dat de constructie inderdaad doet waarvoor ze is ontworpen, is een procedure bedacht waarbij aan een van de losse eindjes een ander eiwit (streptavidine) wordt gehecht. Dat uitsteeksel is groot genoeg om het met de tastnaald van een AFM-microscoop te kunnen detecteren.

Nolte presenteert het als proof of principle. Het toont aan dat je een katalysator langs een polymeerketen kunt laten lopen en hem op vooraf geselecteerde plekken iets kunt laten doen. Uiteindelijk droomt hij van een volledig synthetische katalysator, dus zonder eiwitcomponent, die in plaats van DNA een keten modificeert die eveneens synthetisch is. “Bijvoorbeeld om hem sterker te maken, of om er informatie in op te slaan.”

bron: Radboud Universiteit