DNA assembleert zichzelf tot afsluitbare mandjes

Deense onderzoekers hebben uit DNA-fragmenten doosjes geconstrueerd van 30 bij 30 bij 30 nanometer. Er zit zelfs een afsluitbaar dekseltje op met een echt slot, zo schrijven ze deze week in Nature. Mogelijk zijn de doosjes te gebruiken om medicijnen in te verpakken voor gecontroleerde toediening.

Het is niet het eerste gepubliceerde voorbeeld van ‘DNA-origami’, maar wel een van de spectaculairste.

DNA-origami maakt gebruik van de neiging van enkelstrengs DNA om zich aan complementaire strengen te binden. De kunst is om te zorgen dat de strengen zich hierbij vanzelf in de gewenste vorm vouwen. Dat is een kwestie van een slim gekozen basenvolgorde, en daar hebben de Denen nu een geavanceerd ontwerpprogramma voor ontwikkeld.

In de praktijk bestaan de doosjes uit één heel lange DNA-streng (afkomstig uit een bacteriofaag) en een stuk of 250 oligonucleotiden die zorgen dat de streng zich op de juiste manier opvouwt. Nadat de computer had berekend welke oligonucleotiden nodig waren, hebben de Denen die simpelweg bij een commercieel bedrijf besteld, en na ontvangst vermengd met het fagen-DNA. Binnen een uur hadden zch 2 miljard doosjes gevormd.

Volgens een van de onderzoekers is het een mirakel dat dat zo vanzelf gaat: “Net alsof je je auto uit elkaar haalt, de bouten en moeren in een zak doet, even schudt en wacht tot de auto zichzelf weer in elkaar zet.”

Het ‘slot’ is ook weer een DNA-oligomeer dat loslaat wanneer een andere DNA-sequentie in de buurt komt. Het is al gelukt om acht verschillende sloten op een doosje te zetten, die elk op een andere sequentie reageren. Of de doosjes echt potdicht zitten of dat kleine moleculen eventueel onder de rand van het deksel vandaan kunnen glippen, is overigens nog niet onderzocht.

In principe moet de software elke gewenste vorm kunnen ontwerpen. De volgende spectaculaire publicatie lijkt dus een kwestie van tijd.

bron: naturenews