La técnica de origami de ADN es un método ampliamente utilizado para fabricar nanoestructuras complejas pero bien definidas, con aplicaciones en biofísica, biología molecular, así como en la administración de fármacos y enzimas. Sin embargo, un desafío importante ha sido lograrestabilidad en las condiciones requeridas para estas aplicaciones.
Hasta ahora, la técnica ha requerido altas concentraciones de magnesio muy por encima de las que se encuentran en el cuerpo humano.
"El ensamblaje de origami de ADN convencional requiere niveles de magnesio fácilmente de 10 a 30 veces más altos que los que se encuentran en condiciones fisiológicas normales. Con nuestro método, podemos ir por debajo de una milésima parte de la concentración mínima de magnesio informada anteriormente", dice el profesor adjunto Veikko Linko deUniversidad de Aalto, quien codirigió el estudio con el Dr. Adrian Keller de la Universidad de Paderborn.
La clave del método de intercambio suave de tampón desarrollado por los investigadores es eliminar los iones libres de la solución tampón de manera eficiente, pero no todo el magnesio residual de las nanoestructuras. Investigaciones anteriores han identificado los niveles bajos de magnesio como uno de los parámetros más críticos que reducen la estabilidad del ADN origamien medios de cultivo celular.
"Encontramos, sorprendentemente, que solo Tris y agua pura funcionaban bien con niveles bajos de magnesio para todo tipo de estructuras", explica Linko.
Tris es un componente común de las soluciones tampón que se utilizan, por ejemplo, en aplicaciones de bioquímica. Los resultados muestran que los tampones a base de fosfato con una concentración suficientemente alta de sodio o potasio también pueden estabilizar el ADN origami.
El estudio investigó la estabilidad de objetos de origami de ADN cuasi unidimensionales, bidimensionales y tridimensionales. Las nanoestructuras logradas con la técnica mostraron una fuerte integridad estructural, mantenida incluso durante períodos prolongados de tiempo.
"Podemos almacenar las estructuras en condiciones de bajo contenido de magnesio durante semanas e incluso meses sin ver ningún defecto estructural. Estos hallazgos podrían allanar el camino para una gran cantidad de usos biomédicos que antes se creían imposibles, como por ejemplo, los fluoróforos y muchas enzimas sonsensible a los niveles de magnesio ", imagina Linko.
Los investigadores observaron además que cuanto más apretadas estaban las hélices en sus objetos de ADN, más sensibles eran al medio ambiente en condiciones de bajo contenido de magnesio. Esto sugiere que la estabilidad del origami de ADN se puede mejorar mediante la optimización del diseñoprocedimiento.
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Materiales proporcionado por Universidad de Aalto . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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