Sunday, March 08, 2015

Método DNA Origami


Este método de síntesis de nanopartículas de ADN consiste en doblar cadenas de ácido desoxirribonucleico para formar distintas estructuras de dos y tres dimensiones. Es un método de self-assembly, lo cual quiere decir que busca que la materia se organice de forma espontánea debido a fuerzas de atracción dentro de ella misma.
El problema del self-assembly ha sido que es muy complicado conseguir que las moléculas se unan y formen la estructura deseada, pues, para ello, las fuerzas de atracción entre ellas deben ser muy específicas y no permitir que se unan en patrones indeseados. Es por esto que el ADN ha resultado ser una excelente molécula para conseguir los fines de tal método de ensamblaje, ya que está formado por cuatro bases, adenina, timina, citosina y guanina, que se unen en pares: la adenina se une con la timina y la citosina con la guanina. Esto es sumamente útil, ya que estas bases se unen siempre de esa forma y, por tanto, con ellas sí se pueden hacer predicciones sobre qué estructura formarán de acuerdo a dichos patrones de enlace. Además de eso, sin embargo, es necesario mencionar que el ADN puede formar una gran variedad de formas que divergen de la doble hélice convencional, tales como cubos, octaedros o demás figuras más complejas que se han estado creando en los últimos quince años.
Diversas investigaciones han dado lugar a que se puedan distinguir entre tres tipos de diseños de estructuras con cadenas de ADN. En primer lugar, está el multi-stranded approach, el cual consiste en diseños formados en su totalidad por pequeñas cadenas de oligonucleótidos, las cuales se unen entre ellas de acuerdo a los patrones de enlace ya mencionados. En segundo lugar, está el scaffolded DNA-origami approach, el cual consiste en los compuestos formados por una larga scaffold strand (literalmente, una cadena de andamio) y numerosas cadenas pequeñas, a veces denominadas grapas, ya que se puede decir que provocan que la cadena larga se doble y dos de sus partes se engrapen uniéndose con las bases de la cadena pequeña hacia las que tienen afinidad. Para finalizar, el tercer diseño es el single-stranded origami approach, muy parecido al segundo, con la única diferencia de que existe una cadena larga la cual se une con la ayuda de pocas o ninguna cadena pequeña. Estos últimos dos diseños son los denominados DNA Origami, ya que una única cadena larga es doblada por interacciones consigo misma o con cadenas pequeñas para formar distintas estructuras.
Para finalizar, con la información presentada se podría resumir a la técnica de DNA Origami como una larga cadena de ADN que se dobla en la forma adecuada mediante cadenas pequeñas que sirven como pegamento o grapas. Cabe recalcar que, pese a que fue Ned Seeman quien primero pensó en la posibilidad de formar estructuras con ADN, el método actual de DNA Origami es el propuesto por Paul Rothemund en el 2006, el cual se describe a fondo en su artículo Design of DNA origami.

Referencias:

No comments: