Rete europea della nanotecnologia
La nanotecnologia del DNA deve fare i conti con la caratteristica proprietà di auto-assemblaggio del DNA stesso, il quale parte da basi azotate per assemblarsi in grossi gruppi contenenti centinaia di filamenti di DNA. Le strutture progettate su scala nanometrica hanno funzione e geometria prevedibile e si basano sull’ibridazione delle sequenze di basi complementari, per creare la doppia elica di Watson-Crick. Dato che sequenze nucleotidiche brevi possono essere sintetizzate chimicamente utilizzando la progettazione assistita da calcolatore, i ricercatori possono controllare le loro proprietà di assemblaggio. Inoltre, la composizione chimica del DNA permette l’inserimento di modifiche specifiche al suo interno, espandendone la possibile applicazione. Lo scopo della rete ITN ESCODNA, finanziata dall’UE, era quello di rafforzare la ricerca nel campo della formazione per la prossima generazione di ricercatori in ambito di nanotecnologie. È importante sottolineare che il consorzio ha gettato una base collaborativa verso la creazione di connessioni tra gruppi di ricerca e aziende in questo settore. I ricercatori hanno voluto integrare altri materiali nelle nanostrutture di DNA, come per esempio le proteine, allo scopo di espandere le loro funzionalità e, di conseguenza, le relative applicazioni. In seguito sono stati generati dei sensori di forza del DNA basati sugli origami, i quali sono serviti come strumenti per studiare l’attività di interazione del DNA con altre molecole. Il team ha sintetizzato una camera di DNA che potrebbe contenere delle proteine e controllarne la funzione. Inoltre, il consorzio è riuscito a generare filamenti di DNA circolare, riuniti in strutture a catena. Di fondamentale importanza, per il ruolo delle nanostrutture di DNA nelle scienze biologiche e in medicina, è il rilascio mirato di questi complessi alle cellule. Gli scienziati del progetto ESCODNA hanno studiato l’assorbimento di nanostrutture di DNA nelle cellule tramite vari meccanismi, compresa la loro funzionalizzazione con i ligandi in grado di interagire con specifici recettori di membrana. L’attività scientifica della rete è riuscita nella realizzazione di importanti raggiungimenti relativi alla progettazione di nanostrutture di DNA funzionali e dinamiche. L’integrazione di altri materiali all’interno delle nanostrutture di DNA espanderà senza dubbio le loro applicazioni, tra cui il loro sfruttamento come medicinali o veicoli di rilascio mirato dei farmaci. Al tempo stesso, la rete ESCODNA è stata fondata sulla natura interdisciplinare e cooperativa del programma, ai fini della formazione di giovani ricercatori nel campo della nanotecnologia inerente al DNA.
Parole chiave
Nanotecnologia, DNA, ESCODNA, proteina, sensore
