Автор: AZoNano [1945900194590000[194590000] ]

Во главе с учеными из Департамента молекулярной биологии и генетики iNANO в Орхусском университете и химического факультета в Копенгагенском университете научное сотрудничество привело к созданию нанопоры синтетической ДНК, которая может селективно транслоцироваться макромолекулы размером с белок в липидных бислоях.

Oxford Nanopore Technologies выпустила первое в истории коммерческое устройство для секвенирования ДНК нанопор в 2015 году. Секвенирование нанопор основано на синтетически сконструированном трансмембранном белке и позволяет направлять длинные нити ДНК через центральный просвет поры, где изменения в ионном токе действуют как датчик отдельных оснований в ДНК.

Этот метод стал важной вехой для секвенирования ДНК, и успех мог быть достигнут только после нескольких десятилетий исследований.

С того времени ученые предприняли усилия, чтобы расширить этот принцип и разработать более крупные поры для содержания белков, которые можно использовать для зондирования. Однако эти усилия столкнулись с серьезной трудностью, которая заключается в ограниченном понимании дизайна искусственного белка.

В качестве замены появился новый метод, впервые представленный группой AU в 2009 году. Этот метод основан на искусственном сворачивании ДНК в сложные структуры, который известен как метод 3D-оригами.

По сравнению с белками, ДНК-оригами демонстрирует беспрецедентное пространство для разработки наноструктур, которые имитируют и расширяют природно существующие комплексы.

В новом исследовании, опубликованном в Nature Communications ученые теперь описывают разработку большой синтетической нанопоры, созданной на основе ДНК. Эта структура нанопор обладает способностью перемещать крупные макромолекулы размером с белок между компартментами, выделенными липидным бислоем.

Кроме того, в пору была вставлена ​​функциональная система стробирования, позволяющая биосенсировать очень мало молекул в растворе.

Исследователи использовали мощные оптические микроскопы, которые позволили им отслеживать поток молекул через каждую нанопору. Вставка контролируемой пробки в пору дополнительно позволила осуществлять селективный по размеру контроль потока молекул размером с белок и демонстрировать биосенсирование триггерной молекулы в реальном времени без меток.

Наконец, к поре был прикреплен набор управляемых клапанов. Эти лоскуты позволяли целенаправленно внедряться в мембраны, которые отображали определенные сигнальные молекулы. В последующие годы этот механизм, возможно, позволит ввести датчик, особенно в больные клетки, и может поставить диагноз на уровне отдельных клеток.

Источник: https://international.au.dk/