Licht laat gemodificeerd DNA trekken en duwen

Amerikaanse onderzoekers hebben een nano-aandrijving bedacht die bestaat uit één DNA-streng met een paar togevoegde azobenzeengroepen, en die wordt gevoed door fotonen. Onder invloed van UV-licht strekt hij zich uit en onder zichtbaar licht trekt hij zich samen, zo valt te lezen op de website van Nano Letters.

De streng bestaat uit 31 basen in de volgorde CCT AGC TCT AAA TCA CTA TGG TCG CGC TAG G. De middelste 19 doen er niet toe maar de uiteinden zijn complementair en hebben de neiging zich aan elkaar te hechten, waarbij het (niet-complementaire) middendeel een lus vormt.

Aan een van die uiteinden hangen echter drie azobenzeengroepen, en van azobenzeen bestaat een cis- en een transvariant. Normaal gesproken is de transversie stabiel, en die zit het aan elkaar hechten van de DNA-uiteinden niet in de weg. Onder invloed van UV-licht gaat trans echter over in cis, met als gevolg dat de uiteinden uit elkaar worden gewrikt en de lus zich strekt.

Onder invloed van zichtbaar licht krijg je de transversie weer terug en vouwt het DNA zich weer tot een lus.

Ht is niet de eerste DNA-nanomotor die in de literatuur wordt beschreven, maar wel de eerste die uit slechts één molecuul bestaat. Alle eerdere pogingen werkten met een aantal verschillende strengen tegelijk. De monomoleculaire versie zou een stuk eenvoudiger moeten zijn te produceren.

Het koppelen van voldoende nanomotoren teneinde voldoende aandrijfkracht te krijgen voor nuttige toepassingen wordt door de auteurs intussen beschouwd als “a significant challenge.”

bron: University of Florida