Los investigadores han utilizado con éxito el origami de ADN para hacer contracciones de músculo liso en grandes redes de sistemas motores moleculares, un descubrimiento que podría aplicarse en la robótica molecular.
"Demostramos con éxito el autoensamblaje programado de un sistema motor biomolecular", escriben los investigadores de Japón y Alemania que realizaron el estudio.
El sistema motor biomolecular, que consta de microtúbulos fibrosos y proteínas quinesinas motoras, desempeña un papel esencial en los sistemas de transporte celular. Los científicos creen que pueden utilizar los motores en la robótica molecular, pero sigue siendo difícil ensamblar un sistema más grande a partir de las moléculas pequeñas.
En el estudio actual publicado en Nano letras , el equipo de investigación que incluye a Akira Kakugo de la Universidad de Hokkaido, Akinori Kuzuya de la Universidad de Kansai y Akihiko Konagaya del Instituto de Tecnología de Tokio desarrolló un sistema que combina origami de ADN y microtúbulos. El origami de ADN se formó a partir de seis hélices de ADN agrupadas.dos componentes hicieron que los microtúbulos se autoensamblaran alrededor del origami de ADN formando estructuras en forma de estrella. Este autoensamblaje fue posible gracias a la unión de cadenas de ADN complementarias unidas a cada componente.
Luego, el equipo diseñó un "conector de kinesina" que está compuesto por cuatro proteínas motoras de kinesina que irradian de una proteína central. Estos conectores de kinesina se unieron a los microtúbulos, lo que provocó la conexión de múltiples conjuntos en forma de estrella, formando una red jerárquica mucho más grande.
Cuando se añadió al sistema trifosfato de adenosina ATP, una molécula que almacena y transporta energía, los enlazadores de kinesina se movieron, haciendo que la red microtubular se contraiga dinámicamente en cuestión de minutos. Esto se parecía a la contracción de los músculos lisos de acuerdo conlos investigadores.
Esta contracción dinámica solo ocurrió cuando el origami de ADN estaba presente, lo que sugiere la importancia del ensamblaje jerárquico dentro de la red microtubular. "Otros estudios podrían conducir al uso de ADN para el autoensamblaje y la contracción controlados y programables de motores biomoleculares.los motores podrían encontrar aplicaciones en robótica molecular y el desarrollo de microválvulas para dispositivos microfluídicos ", dice Akira Kakugo.
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Materiales proporcionado por Universidad de Hokkaido . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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