DNA metálico: código genético molda síntese de nanopartículas

Redação do Site Inovação Tecnológica - 13/08/2012

O DNA dirige o crescimento das nanopartículas metálicas de forma similar ao que ele faz com a síntese de proteínas, com diferentes letras do alfabeto genético resultando em diferentes formatos das partículas.
[Imagem: Zidong Wang/Yi Lu]

Genética inorgânica

O DNA contém o código genético para todos os tipos de moléculas biológicas.

Agora, pesquisadores descobriram que o código contido nas moléculas de DNA também pode controlar a forma final de nanoestruturas inteiramente metálicas.

Os segmentos de DNA foram usados para dirigir o processo de formação de nanopartículas de ouro, dando-lhes os mais diversos formatos.

As propriedades físico-químicas das nanopartículas são largamente determinadas pelo seu formato e pelo seu tamanho. Assim, produzir nanopartículas com formatos e tamanhos precisos é essencial para suas aplicações práticas.

As nanopartículas de ouro são largamente usadas nas pesquisas em medicina, para levar medicamentos diretamente a partes específicas do corpo, assim como em biologia e na composição de novos materiais.

DNA metálico

O alfabeto do DNA contém quatro letras A, T, G e C, as iniciais de adenina, timina, guanina e citosina. As "palavras" são formadas segundo uma regra simples: A sempre se liga a T e C sempre se liga a G.

Mas, no caso dessa "genética metálica", as quatro bases e suas combinações podem se ligar de formas diferentes às faces das "sementes" de ouro - os aglomerados iniciais que darão origem às nanopartículas.

A equipe criou um roteiro básico que mostra o papel de cada base na geração de cada formato.
[Imagem: Wang et al./Angewandte]

Ao se ligar aos aglomerados iniciais de ouro, as moléculas de DNA dirigem o crescimento dessas sementes, fazendo com que elas resultem em formatos diferentes.

Os experimentos mostraram que as fitas de DNA com sequências de "A" produzem nanopartículas redondas e rugosas. As sequências de "T" formam estrelas. As sequências de "C" geram discos planos. E, finalmente, as sequências de "G" formam hexágonos.

Genética de metais

O objetivo dos pesquisadores é mais amplo: estabelecer diferentes sequências de DNA que venham a constituir "códigos genéticos" para sintetizar partículas metálicas, de forma similar à que o DNA desempenha na síntese das proteínas.

Neste estudo inicial, o grupo testou o uso de fitas de DNA com combinações de duas bases - por exemplo, 10 "T" e 20 "A".

A regra geral é que as bases competem entre si, produzindo formatos intermediários, embora o "A" tenha dominância sobre o "T".

"A síntese de nanopartículas codificada por DNA nos dá uma forma nova e simples para produzir nanopartículas com formatos e propriedades previsíveis," disse Yi Lu, da Universidade de Illinois, nos Estados Unidos.

"Essa descoberta terá impactos na bionanotecnologia e aplicações importantes em nossa vida diária, como na catálise, nos sensores, no imageamento e na medicina," completou o pesquisador.

• Moléculas de DNA são metalizadas para servir como nanoferramentas

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