Se ensamblaron pequeños artículos de "cerámica" a partir del ADN. Mira lo que han hecho los genetistas

Investigadores de la Universidad de Duke y la Universidad Estatal de Arizona han desarrollado un programa que

convierte dibujos o modelos digitales en redondeadosforma estructuras tridimensionales hechas de ADN. Cada pequeño objeto hueco no mide más de una millonésima de centímetro de ancho. La tecnología será útil para crear pequeños contenedores para la administración de medicamentos o moldes para fundir nanopartículas metálicas para células solares y dispositivos médicos.

Hay cuatro "letras" en el código genético, obases nitrogenadas (adenina, guanina, timina y citosina) que se combinan de manera predecible en nuestras células para formar la secuencia de ADN. Los investigadores utilizaron los patrones de conexiones entre los elementos de este "alfabeto" para "programar" los hilos para que se plegaran en diferentes formas.

Resultados del modelado (arriba) y productos terminados bajo un microscopio (abajo). Imagen: Universidad Estatal de Arizona

Como resultado de la simulación, la computadora selecciona,cómo convertir el dibujo de un usuario en una secuencia de uno o más fragmentos de ADN monocatenario. Puede alcanzar miles de bases y está formado por varios cientos de cadenas cortas de ADN que se unen a secuencias complementarias en cadenas largas y se unen en "producción".

Por ejemplo, si le ofreces a una computadora un dibujoun objeto que se parece a un hongo, el programa genera una lista de hebras de ADN que deben ensamblarse de forma independiente en la configuración correcta. Luego es suficiente sintetizar los hilos con la secuencia correcta, colocarlos en un tubo de ensayo y todo lo demás sucederá por sí solo. Cuando la mezcla de ADN se calienta y se enfría, se pliega en productos terminados en solo 12 horas, explican los autores.

El proceso de modelado y ensamblaje de moléculas. Imagen: Daniel Fu et al., Science Advances

Los investigadores están experimentando con el ADN comomaterial de construcción desde la década de 1980. Las primeras figuras tridimensionales fueron cubos simples, pirámides, balones de fútbol, ​​figuras geométricas con superficies rugosas y de bloques. Pero diseñar estructuras con superficies curvas más parecidas a las que se encuentran en la naturaleza ha sido un desafío, explican los científicos. Esto a menudo requiere iterar a través de muchas opciones para lograr la forma deseada. Un programa de código abierto proporcionado por genetistas resuelve este problema.

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