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Nanotecnologia usa a estrutura da molécula de DNA para detectar genes

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A edição de janeiro do jornal Science (11/01), traz um artigo sobre importantes resultados obtidos em uma pesquisa desenvolvida por uma equipe da Arizona State University’s Biodesign Institute, EUA. Nessa pesquisa os cientistas criaram a primeira plataforma do mundo de detecção de genes a partir do processo de auto-montagem de DNA. O termo auto-montagem é usado para descrever processos em que um sistema desordenado de componentes pré-existentes constitui uma estrutura organizada ou como conseqüência de um padrão específico de interações locais entre os componentes próprios, sem direção externa.

O principal autor da pesquisa, Hao Yan, é membro do Institute’s Center for Single Molecule Biophysics e professor assistente de química e bioquímica no College of Liberal and Sciences

A equipe liderada pelo Dr. Yan desenvolveu uma forma de utilizar a nanotecnologia do DNA estrutural para direcionar os mensageiros químicos dos genes. Essa tecnologia poderá ser aplicada em aparelhos nanoeletrônicos utilizados na saúde humana. O campo de estudos da nanotecnologia oferece muitas opções de uso, a exemplo do segmento que utiliza a estrutura do DNA, no qual o Dr. Yan realiza experimentos.

Para atingir um alvo específico relacionado à expressão gênica é preciso ter controle da posição e localização das bases químicas sintéticas presentes em uma réplica da molécula de DNA. Dessa forma, um segmento de DNA (M13) é isolado e programado para conter as probes. As probes são segmentos de moléculas de ácidos nucléicos, das quais se conhece a seqüência nucleotídica. Esses segmentos são marcados, (radioatividade, fluorescência ou imunologicamente) e utilizados para localizar e destacar determinadas seqüências de DNA ou RNA de interesse para realizar a hibridização.

A hibridização DNA-RNA é um caso particular de hibridização em que uma das fitas da molécula de DNA se une à fita única de um RNA complementar formando uma molécula dupla e rígida. Nesta pesquisa a ligação com o RNA de interesse é feita por um segmento localizado na superfície da probe do DNA programado.   

O processo de hibridização é realizado com o auxílio de um equipamento de força microscópica atômica (AFM, sigla em inglês para atomic force microscopy). A AFM, conhecida também por força de microscopica de escaneamento (SFM do inglês scanning force microscope), possui alta resolução e trabalha com escala em nanômetros. O aparelho utilizado permite aos pesquisadores observar o processo de hibridização DNA-RNA que se destaca pelo brilho.      O Dr.Yan destacou o grande potencial da nanotecnologia de DNA estrutural, e suas aplicações biológicas. Segundo o pesquisador, nanoestruturas de DNA que podem se formar em uma solução pelo processo de auto-montagem, são hidrossolúveis e biocompatíveis. A partir do conhecimento dessas características os cientistas desenvolveram um sistema hidrossolúvel com vistas a aproveitar o processo de auto-montagem de DNA.

  
17/01/2008
Arlei Maturano - Equipe Biotec AHG
 

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