(c) Graphicstock

3D struktury z DNA a proteinů na míru

Skládat z DNA různé krychle a podobné trojrozměrné útvary už nějaký čas umíme – této metodě se často říká „DNA origami“. Nicméně má stále řadu omezení.

Tak např. jde o postup, který musí probíhat čistě technologicky jako inženýrská konstrukce, kdy syntetizujeme jednotlivé části DNA a po sobě jdoucími kroky je skládáme. Nefunguje to ve stylu „nasypat a protřepat“, metodu nedokážeme propojit s běžnými biologickými ději uvnitř buněk.
Florian Praetorius a Hendrik Dietz z Technické univerzity v Mnichově proto přišli s konkurenční novou metodou vytváření 3D struktur. V jejich případě se nepoužívá jen samotná DNA, ale i proteiny. Tímto způsobem by v buňce mělo být možné vytvářet definované objekty o velikosti 10 až 100 nanometrů. Proteiny mohou působit jen jako stavební prostředek nebo být i součástí finální struktury. V zásadě pracují jako provázky (či sponky), které omotávají řetězce DNA a vytvářejí z nich dvojvláknové, různě zohýbané struktury. Pak se protein v některých případech může zase oddělit a sestavený objekt už zůstane stabilní. Vzorem pro příslušné proteiny byly tzv. TAL efektory, které v přírodě používají některé bakterie pro obalení určité struktury DNA hostitele, což má za cíl vyřadit z činnosti obranný mechanismus infikované buňky.
Celá konstrukce může být značně složitá, protože proteinové provázky mohou sloužit i jako kotva pro další proteiny, které svým druhým koncem mohou zase vázat jiné řetězce DNA.
Příslušnou DNA můžeme vložit do genomu buňky (poznámka PH: nebo spíš vedle jako mimojadernou DNA?) a stejně tak i sekvenci DNA, která kóduje stavební proteiny. Teoreticky by se mohlo jednat o autonomní systém, který by šlo pouze spustit signálem pro expresi příslušných genů a podle toho by se pak příslušná geometrie uvnitř buňky už složila sama. Mohli bychom to dokonce pokládat i za variantu DNA počítače.

Studie, publikovaná v Science, popisuje i možné využití takových struktur. Například předpokládáme, že prostorové uspořádání DNA má značný vliv na to, jaké geny se čtou jakým způsobem. Nyní by mohlo jít toto uspořádání pomocí „provázků a sponek“ snadno měnit a zkoumat, jak se změní genová exprese. Další věc je, že pokud bychom takto vedle sebe dokázali dostat a udržet určité enzymy, reakce vyžadující více kroků by mohly být mnohem efektivnější. A geometrie také hraje roli v imunitě, tj. při vzniku vazby protilátky na antigen.

Zdroj: Phys.org

Periodická tabulka prvků, autor: Cepheus, zdroj: Wikimedia Commons, licence obrázku public domain

Rychlé zpracování metanu na metanol

Švýcarští výzkumníci (Paul Scherrer Institut a ETH Zurich) vymysleli reakci, kdy z metanu a vody …

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close