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:
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