Una nuova architettura del DNA per le nanotecnologie
Il DNA è la molecola biologica con il più elevato contenuto di informazioni genetiche in natura. Gli scienziati delle nanotecnologie stanno esaminando l'opportunità di utilizzare molecole di DNA nei processi di auto-assemblaggio e auto-direzionamento a livello nano-scalare. A tal scopo stanno studiando a fondo la costruzione di nuovi appaiamenti delle basi, e la capacità delle molecole di DNA di trasportare elettroni su lunghe distanze attraverso l'ossidazione delle guanine. L'obiettivo del progetto ET DPHEN DNA ("Electron transfer through multiple consecutive phenanthrenyl containing DNA"), finanziato dall'UE, era sintetizzare DNA contenente surrogati aromatici delle basi azotate che potessero facilitare il trasferimento di elettroni in una doppia elica di DNA. Gli scienziati miravano anche a scoprire e progettare nuovi accettori di elettroni con una parte fluorescente che permettesse di monitorare il trasferimento degli elettroni. Sono stati sintetizzati vari surrogati aromatici di basi azotate a base di pirene e fenantrene, che variavano nella loro affinità di elettroni. Rispetto ai donatori di elettroni, sono stati prodotti donatori di elettroni a base di fenotiazine e 1,5-diaminonaftalene, compatibili con la sintesi degli oligonucleotidi. Anziché sostituire le basi azotate fluorescenti conosciute con un quencher fluorescente, gli scienziati hanno deciso di coniugare molecole fluorescenti alle basi azotate naturali. A tal fine hanno attaccato un antracene a fluorescenza "spenta" alla deossiuridina e hanno osservato che il quenching veniva mantenuto. Incorporare questi donatori di elettroni nel DNA aiuterà a monitorare il trasferimento di elettroni tramite fluorescenza, una proprietà che potrebbe essere sfruttata nei biosensori a base di DNA attaccando il DNA a una superficie d'oro e osservando il trasferimento degli elettroni per nanoelettrochimica. Il lavoro di ET DPHEN DNA ha ampliato la nostra comprensione del trasferimento degli elettroni attraverso il DNA. Ha anche figurato che questa nuova architettura del DNA e le sue future progettazioni potrebbero essere applicate nel campo dei nanomateriali a base di DNA e nei nuovi metodi bioanalitici per il rilevamento del danno al DNA.