Notícia

DNA origami pode tornar motores moleculares escaláveis

Pesquisadores japoneses e alemães desenvolveram sistema motor biomolecular, com microtúbulos fibrosos e proteínas motoras

Divulgação, Universidade Hokkaido

Fonte

Universidade Hokkaido

Data

sábado, 1 junho 2019 13:15

Áreas

Nanotecnologia.

Pesquisadores conseguiram usar  com sucesso o DNA origami (“dobraduras” de DNA para criar formatos bi e tridimensionais na escala nano) para fazer contrações de músculo liso em grandes redes de sistemas motores moleculares, uma descoberta que poderia ser aplicada na robótica molecular.

“Demonstramos com sucesso a auto-montagem programada de um sistema motor biomolecular”, escrevem os pesquisadores do Japão e da Alemanha que conduziram o estudo. O sistema motor biomolecular, consistindo de microtúbulos fibrosos e proteínas cinesinas motoras, desempenha um papel essencial nos sistemas de transporte celular. Os cientistas acreditam que podem utilizar os motores da robótica molecular, mas ainda é difícil montar um sistema maior a partir de pequenas moléculas.

No estudo atual publicado na revista científica Nano Letters, a equipe de pesquisa, incluindo o Dr. Akira Kakugo, da Universidade Hokkaido, o Dr. Akinori Kuzuya, da Universidade Kansai, e o Dr. Akihiko Konagaya, do Instituto de Tecnologia de Tóquio, desenvolveram um sistema que combina DNA origami e microtúbulos. O DNA origami foi formado a partir de seis hélices de DNA agrupadas. A mistura dos dois componentes fez com que os microtúbulos se auto-montassem em torno do origami de DNA, formando estruturas em forma de estrela. Esta auto-montagem tornou-se possível pela ligação das fitas de DNA complementares ligadas a cada componente.

A equipe então projetou um “ligante de cinesina” que é feito de quatro proteínas motoras de cinesina que irradiam a partir de uma proteína central. Esses ligantes de cinesina se uniram aos microtúbulos juntos, fazendo com que vários conjuntos semelhantes a estrelas se conectassem, formando uma rede hierárquica muito maior.

Quando o trifosfato de adenosina (ATP), uma molécula que armazena e transporta energia, foi adicionado ao sistema, os ligantes de cinesina se moveram, fazendo com que a rede microtubular se contraísse dinamicamente em questão de minutos. Isso se assemelhava à contração dos músculos lisos, de acordo com os pesquisadores.

Assista ao vídeo publicado pelos pesquisadores:

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade Hokkaido (em inglês).

Fonte: Universidade Hokkaido. Imagem: Divulgação, Universidade Hokkaido.

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