Cientistas de Harvard usam DNA para criar uma nova fonte

Três estudantes de pós-doutorado da Escola de Medicina de Harvard — Bryan Wei, Mingjie Dai e Peng Yin — descobriram uma maneira de transformar fitas de DNA em fontes completas: todas as letras do alfabeto romano, pontuação, emoticons e dígitos 0-9.

As formas são feitas usando fitas de DNA individuais e únicas, cada uma delas com apenas 42 letras de tamanho. As fitas se dobram em si mesmas para formar um bloco retangular; agregadas, elas formam um padrão tipo parede de tijolos, no tamanho de 64×103 nanômetros, que pode ser manipulada em formatos mais complexos ao deixa de lado alguns blocos específicos.

Os pós-doutorandos criaram 107 formatos bidimensionais no total, compreendendo letras, números, caracteres chineses, formas geométricas e símbolos.

A fonte vem como uma nova geração na linha de projetos de nanotecnologia com DNA que já existem, cujo pioneiro foi um de 1991 por Ned Seeman. Químico na Universidade de Nova Iorque, Seeman moldou fitas curtas de DNA em cubos, tubos e retículos, criando formas e padrões pequenos e simples. Paul Rothemund, do Instituto de Tecnologia da California – Pasadena, criou estruturas maiores em 2006 ao dobrar fitas de DNA de 7 mil letras — do genoma do vírus M13 — no formato correto, com 200 fitas de “grampos” menores segurando-o no local; ele batizou essa técnica de “origami de DNA.”

Até agora — o trabalho de Wei foi publicado hoje no periódico Nature — grandes suportes “gambiarras” têm aparecido em todos os trabalhos do tipo. Com sua fonte, Wei e seus colegas demonstraram que pequenas fitas podem ser combinadas em grandes estruturas sem a necessidade desses suportes e “com rendimentos aceitáveis (a proporção de fitas que viram formas) de 12-17%.”

“O time criou um robô para capturar os blocos. A forma desejada é desenhada usando uma interface gráfica e o robô o pega e mistura com as fitas requisitadas. Ele pode produzir 48 formas em algumas horas.

Yin diz que ‘quaisquer aplicações tecnológicas são altamente especulativas.’ Mas ele acredita que poderia criar blocos de DNA usando L-DNA, uma forma em imagem espalhada da clássica dupla hélice que não se encontra na natureza. Tais estruturas talvez possam ser úteis para desenhar dispositivos em escala nano para a entrega de medicamentos, especialmente porque eles seriam menos suscetíveis a quebras pelas enzinas de divisão do DNA ou desencadear reações imunológicas.”

“Uma vez que você tem uma biblioteca pré-sintetizada, você não precisa mais de nenhum design de DNA,” Peng Yin, o líder do estudo, disse à Nature. “Você apenas pega as suas moléculas.” [Nature via DiscoverMag]