Pesquisadores da Université de Montréal (L'UdeM) no Canadá publicaram um estudo ondem eles usaram DNA para construir a menor antena do mundo.
Nos últimos anos, muitos cientistas utilizaram DNA para construir uma variedade de nanoestruturas e nanomáquinas para monitorar a mudança estrutural das proteínas ao longo do tempo.
Esta nanoantena fluorescente baseada em DNA foi construída inspirando-se nas propriedades "Lego-like" do DNA e pode ajudar os cientistas a caracterizar a função das proteínas.
Funciona como um rádio bidirecional
A nanoantena fluorescente, assim como o primeiro sintetizador de DNA criado há mais de 40 anos, funciona como um um rádio bidirecional que pode receber e transmitir ondas de rádio.
Segundo o professor de química da L'UdeM, Alexis Vallée-Bélisle, a nanoantena fluorescente envia luz em uma determinada cor e dependendo do movimento da proteína detectada, sua equipe transmite a luz de volta em outra cor, para identifica-las.
"Como um rádio bidirecional que pode receber e transmitir ondas de rádio, a nanoantena fluorescente recebe luz em uma cor ou comprimento de onda e, dependendo do movimento da proteína que detecta, transmite a luz de volta em outra cor, que podemos detectar", disse Vallée-Bélisle.
"Uma das principais inovações dessas nanoantenas é que a parte receptora da antena também é empregada para detectar a superfície molecular da proteína estudada por meio de interação molecular", acrescentou.
"Uma das principais vantagens de usar o DNA para projetar essas nanoantenas é que a química do DNA é relativamente simples e programável", disse Scott Harroun, estudante de doutorado em química da L'UdeMe e primeiro autor do estudo.
"As nanoantenas baseadas em DNA podem ser sintetizadas com diferentes comprimentos e flexibilidades para otimizar sua função. Pode-se facilmente anexar uma molécula fluorescente ao DNA e, em seguida, anexar essa nanoantena fluorescente a uma nanomáquina biológica, como uma enzima", acrescentou.
"Ao ajustar cuidadosamente o design da nanoantena, criamos uma antena de cinco nanômetros de comprimento que produz um sinal distinto quando a proteína está desempenhando sua função biológica", conclui Harroun.
De acordo com os autores do estudo, as nanoantenas fluorescentes podem ter implicações importantes em bioquímica e nanotecnologia.
Usando esta ferramenta, os cientistas conseguiram detectar a função da enzima fosfatase alcalina com uma variedade de moléculas biológicas e drogas.
"Esta enzima tem sido implicada em muitas doenças, incluindo vários tipos de câncer e inflamação intestinal", disse Harroun.
"Além de nos ajudar a entender como as nanomáquinas naturais funcionam ou funcionam mal, consequentemente levando a doenças, esse novo método também pode ajudar os químicos a identificar novos medicamentos promissores, bem como orientar os nanoengenheiros para desenvolver nanomáquinas aprimoradas", disse Dominic Lauzon, co-autor do estudo e estudante de Ph.D. em química na UdeM.
"Talvez o que nos deixa mais empolgados seja a percepção de que muitos laboratórios ao redor do mundo, equipados com um espectrofluorômetro convencional, poderiam prontamente empregar essas nanoantenas para estudar sua proteína favorita, como identificar novos medicamentos ou desenvolver novos nanotecnologias", finalizou Vallée-Bélisle.
Segundo Harroun, uma das principais inovações desta tecnologia é que ela poderá ser usada para detectar e ajudar a estudar a superfície molecular de uma proteína via interação molecular.
Por fim, os pesquisadores afirmaram que as nanoantenas fluorescentes abrem novos caminhos para bioquímica e nanotecnologia e pode ajudar químicos e nanoengenheiros no desenvolvimento de nanomáquinas melhores.
