Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Vitacoin

Оригами из синтетической ДНК

Лекарство из оригами

Марина Аствацатурян, «Поиск»

Синтетическая ДНК может помочь в решении проблемы целевой доставки лекарств внутри организма; в основе предлагаемого метода лежит принцип ДНК-оригами. Об этом пишет New Scientist (Artificial DNA folds into parcels that can survive inside us – ВМ).

Преимущество описываемого подхода к созданию ДНК-оригами – в стабильности конечной структуры. Впервые нити искусственного генетического материала свернулись в трехмерные фигуры желаемой формы, и такая упаковка может быть использована для переноса и доставки медикаментов в нужное место в организме.

Природные нуклеиновые кислоты, ДНК и РНК, выполняют много биологических функций – от хранения информации до катализа. Около 10 лет назад биохимики нашли этим нитевидным молекулам новое применение – ДНК-оригами. Длинные нити ДНК можно сконструировать таким образом, что они будут сворачиваться в наноразмерные двух- и трехмерные структуры, способные переносить, помимо прочего, лекарственные препараты.

Проблема заключается в том, что сконструированные учеными ДНК и РНК не очень стабильны внутри организма из-за защитных ферментов, распознающих и расщепляющих чужеродную нуклеиновую кислоту, а потому структуры ДНК-оригами подвержены риску распада до того, как они выполнят свою работу. Британские ученые Алекс Тейлор (Alex Taylor) и Филипп Холлингер (Philipp Hollinger) из Лаборатории молекулярной биологии Совета по медицинским исследованиям (MRC Laboratory of Molecular Biology) в Кембридже, уже известные своими экспериментами по созданию синтетических, или ксенонуклеиновых, кислот, показали, что проблему нестабильности можно преодолеть внесением в последовательность ДНК несвойственных ей элементов.

Ксенонуклеиновые кислоты, о которых Тейлор и Холлингер сообщили недавно (в статье Nanostructures from Synthetic Genetic Polymers – ВМ) в европейском журнале по химической биологии (ChemBioChem), отличаются от природных нуклеиновых кислот сахарами, которые вместе с фосфатами формируют удерживающий азотистые основания остов молекул ДНК: у ксенонуклеиновых кислот он состоит из синтетических молекул.

XNAs.jpg
Рисунок из статьи в ChemBioChem – ВМ

При определенной конфигурации синтетический остов ксенонуклеиновой кислоты способствует более прочным связям внутри пары нуклеотидных оснований, чем те, что удерживают их друг против друга в природной ДНК, и это снижает вероятность расщепления молекулы при попадании внутрь организма.

Для управления формой новых молекул Тейлор и Холлингер создали две матрицы ксенонуклеиновых кислот, благодаря которым синтетические ДНК могут принимать форму либо тетраэдра, либо октаэдра. Для того чтобы проверить, какая из двух форм более стабильна, ученые погружали синтезированные молекулы в образцы сыворотки крови при температуре тела. Спустя восемь дней ксенонуклеиновая кислота была все еще цела, тогда как тетраэдр, синтезированный из элементов природной ДНК, распался за два дня.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
 18.04.2016

Читать статьи по темам:

синтетическая биология наномедицина доставка препаратов Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

ДНК-архив

Создана система, сохраняющая различную информацию в синтезированных ДНК и извлекающая ее обратно без ошибок.

читать

Программирование ДНК: как и зачем

Технология программного кода «Cello» позволяет прописывать в ДНК бактерий требуемый набор свойств и создавать биологические схемы с нужными логическими параметрами, работающие внутри живой клетки.

читать

Выпрямитель из нуклеотидов

Самый маленький диод – выпрямитель электрического тока – представляет собой короткий фрагмент ДНК, в который введены две посторонние молекулы.

читать

Язык программирования для ДНК

Инженеры из Массачусетского технологического института разработали язык ДНК-программирования, который позволит человеку без углубленных знаний биологии создавать бактерии с желаемыми свойствами.

читать

Прожиточный минимум

Михаил Гельфанд – о том, что такое минимальный геном и как он продвигает нас к созданию синтетической жизни.

читать