Светящиеся наноантенны из ДНК следят за движением белков в реальном времени
Изучать мир белков сложно из-за их очень малого размера, но исследователи из Университета Монреаля разработали новый инструмент, который может помочь ученым всмотреться лучше, помогая изучать болезни и разрабатывать лекарства. Команда использовала ДНК для создания наноантенн, которые флуоресцируют в ответ на различные функции белка.
Наноантенны, разработанные учеными, синтезируются из коротких сегментов ДНК с прикрепленными к определенным частям флуоресцентными красителями.
Краситель действует как «приемник» крошечной антенны, и он может ощущать молекулярную поверхность и взаимодействие определенного белка, а затем передавать эту информацию ученым-наблюдателям.
«Подобно двусторонней радиосвязи, которая может как принимать, так и передавать радиоволны, флуоресцентная наноантенна принимает свет одного цвета или длины волны, и в зависимости от движения белка, которое она ощущает, затем передает обратно свет другого цвета, который мы можем обнаружить. — говорит Алексис Валле-Белиль, старший автор исследования.
Изменяя длину и структуру сегментов ДНК и добавляя разные красители в разные места, исследователи смогли создать наноантенны, которые будут испускать разные сигналы при выполнении определенных функций белка.
Это может позволить ученым отслеживать действия, движения и изменения белков с течением времени, что обычно трудно наблюдать напрямую.
«Например, мы впервые смогли определить в режиме реального времени функцию фермента щелочной фосфатазы с различными биологическими молекулами и лекарствами», — говорит Скотт Харрун, автор исследования.
«Этот фермент участвует во многих заболеваниях, включая различные виды рака и воспаления кишечника».
Исследователи говорят, что новые наноантенны могут быть полезны для более близкого изучения биологии, в том числе того, как сбои в работе белков могут привести к болезням, и потенциально открывают новые возможности для разработки лекарств.
Важно отметить, что ДНК-сборка антенн проста и хорошо программируется для нацеливания на ряд белков, а сигналы можно просматривать с помощью обычной флуоресцентной спектроскопии.