ADN sintético como material de construcción "inteligente"
Unos expertos en biología sintética y nanobiología están reutilizando el ADN, el material hereditario presente en casi todas las células del cuerpo, como material autoensamblable, "inteligente"
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| La nueva técnica posibilita el crecimiento autónomo de ADNs de una hebra. (Imagen: Wyss Institute, Harvard University) |
Unos expertos en biología sintética y nanobiología
están reutilizando el ADN, el material hereditario presente en casi todas las
células del cuerpo, como material autoensamblable, "inteligente" y
estable que pueda percibir su entorno y reaccionar a él de formas diversas,
detectando por ejemplo la inflamación en el cuerpo o toxinas en el medio
ambiente.
Estas
aplicaciones en la escala nanométrica implican a menudo la síntesis de
secuencias grandes que abarcan miles de los bloques de construcción de los que
está hecho el ADN, conocidos como bases de nucleótidos A, T, C y G, que se
pueden plegar y estructurar ulteriormente debido a las capacidades específicas
de emparejamiento entre A y T, y entre C y G, respectivamente.
Sin embargo, los investigadores en este campo han
venido careciendo de herramientas que permitan secuencias de estructura
individual (una hebra) más grandes para cultivarlas autónomamente y después
unirlas entre sí siguiendo un plan de diseño molecular, una capacidad que
podría generar estructuras y dispositivos con diversas capacidades.
El equipo de Peng Yin, del Instituto Wyss para la
Ingeniería Biológicamente Inspirada, dependiente de la Universidad Harvard en
Estados Unidos, ha presentado una solución a este problema, la cual se podría
aplicar a muchos casos prácticos. Yin y sus colaboradores han desarrollado un
método que permite que secuencias de ADN prediseñadas crezcan autónomamente y
se concatenen a lo largo de rutas de ensamblaje específicas, proporcionando por
tanto la base para una nueva generación de dispositivos moleculares
programables.
Ensayando su nuevo concepto, consiguieron producir un primer
conjunto de dispositivos con funciones diversas, como por ejemplo un origami de
ADN que se autoconstruya y nanoestructuras de ADN que perciban, amplifiquen,
registren y evalúen de forma lógica señales medioambientales.
Los métodos anteriores producían copias idénticas
de una secuencia fija más pequeña, siendo incapaces de agregar entre sí
secuencias sintetizadas diferentes en patrones definidos para generar
estructuras más grandes de forma autónoma y sin una intervención exterior humana.
Las características de autonomía y programación que ofrece la nueva técnica
podrían conducir a la creación de una generación completamente nueva de
aplicaciones y dispositivos moleculares programables, tal como destaca Yin.
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