Il DNA può produrre strutture cristalline 3D di nano-particelle

Il DNA è in grado di produrre strutture tridimensionali cristalline di nano-particelle. Sostanzialmente a livello di nano-struttura il DNA si è dimostrato in grado di cambiare la sua forma in risposta di specifici segnali molecolari. E’ questa il risultato di uno studio pubblicato da ‘Nature Nanotechnology’. La scoperta potrebbe avere implicazioni importanti sia nella produzione di strumenti nano-meccanici, sia nello sviluppo di applicazioni farmacologiche. Ripercussioni potrebbero prodursi anche nel campo del magnetismo, della catalisi e dell’ottica.

Normalmente l’acido desossiribonucleico (DNA) è individuato come la molecola che codifica le informazioni genetiche. Nello stesso tempo esso è anche un materiale da ‘costruzione’ incredibilmente versatile a livello di nano-scala. La capacità di ingegnerizzare l’acido a questo livello è stata determinante per arrivare a materiali funzionali che riescono a sfruttare i vantaggi e le proprietà presenti solo a queste ridotte dimensioni.

“Da ricerche precedenti sapevamo già che il DNA poteva essere utilizzato per programmare le interazioni tra le nano-particelle”, racconta Oleg Gang, un ricercatore del Centro per Nanomateriali Funzionali di Brookhaven (NY). “La teoria da tempo aveva predetto che il DNA sarebbe stato in grado di guidare la nano-particelle a formare nano-strutture tridimensionali, finora nessuno però era riuscito a dimostrare ciò sperimentalmente”.

Il metodo utilizzato sfrutta la forza attrattiva esistente tra filamenti complementari di DNA, la molecola fatta di basi accoppiate, conosciute con le lettere A, T, G e C, che descrivono il codice genetico di ogni organismo vivente. In primo luogo gli scienziati hanno fissato alle nano-particelle estensioni di DNA con specifiche sequenze di riconoscimento delle basi complementari. Successivamente hanno mixato in una soluzione le particelle coperte di DNA. Quando le sequenze si sono riconosciute tra loro nella soluzione, sono state legate insieme per unirsi ai nano-materiali. “Questo lavoro è il primo passo per dimostrare che è possibile ottenere strutture ordinate. Nello stesso tempo apre talmente tante strade alla ricerca da essere estremamente stimolante”, conclude Oleg Gang.

La scoperta - secondo fonte Ansa - è perfettamente in linea con quanto recentemente scoperto a Londra dai ricercatori dell'Imperial College. Fra le varie capacità che ha il Dna c’è anche la 'telepatia'. In uno studio pubblicato dal ‘Journal of Physical Chemistry B’ è stato infatti dimostrato che filamenti di Dna simili sono in grado di riconoscersi in una soluzione a grande distanza, senza bisogno di mediazioni da parte di proteine o altri composti.

Filamenti con la stessa sequenza di basi hanno il doppio della probabilità di riunirsi ed accoppiarsi. "Curiosamente - scrivono gli autori di questa ricerca - le forze responsabili del riconoscimento possono superare distanze in acqua maggiori di un nanometro (un milionesimo di millimetro)". Questo fenomeno, che non era mai stato osservato, può aiutare a capire come il Dna si ricombina, un processo che in caso di 'errori' dà vita a malattie come i tumori. Secondo lo studio, più che di telepatia si tratta di 'magnetismo': a causare l' avvicinamento sarebbero infatti interazioni elettrostatiche che diventano più forti man mano che aumenta la similarità tra filamenti.

(Autore immagine: Flickr johnnieb - Authorization Licensed)

30 / 01 / 2008