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» » Modelización para el ADN Origami

Referencia: Physics.APS.org .
Por Michael Schirber, 21 de noviembre 2012

Un nuevo modelo de ADN es capaz de reproducir las características observadas de nanoestructuras auto-organizadas de ADN origami.

El DNA es quien proporciona el código para la vida, pero también puede ser un material de construcción para las nanoestructuras auto-formativas. El llamado ADN origami se aprovecha de las interacciones altamente selectivas entre las hebras de ADN para hacer formas arbitrarias de dos y tres dimensiones. Para ayudar a comprender el potencial de esta nanotecnología, un grupo ha generalizado un trabajo previo teórico que trata el ADN como un "apilado de placas". El modelo adaptado, que se describe en Physical Review E, capaz de reproducir las propiedades mecánicas y elásticas del ADN origami.

Los investigadores saben cómo sintetizar hebras de ADN que se auto-organizan en cintas, cajas y otras formas que, con el tiempo, se pueden utilizar como plantillas electrónicas y nanorobots. Después de calentarse y luego enfriarse lentamente, las hebras se pliegan y entrelazan, controlado por unos emparejamientos únicos entre las bases del ADN. Sin embargo, los actuales modelos de ADN origami tienden a aproximar estas interacciones de pares de bases usando la teoría de la elasticidad efectiva de las conexiones entre las hebras.

Jean Michel Arbona y sus colegas, del Instituto de Química y Biología de Membranas y Nano-objetos (CBMN) en Pessac, Francia, han desarrollado un nuevo modelo de grano grueso que representa concretamente las interacciones de pares de bases. Ellos asumen que cada par de bases es como un rígido elipsoide, o "placa", que va girando y aconsejando al respecto a sus vecinos. Este modelo fue desarrollado originalmente para la "normal" de doble cadena del ADN, pero Arbona y sus colaboradores están ahora aplicando a las múltiples hebras que se entrelacen en un ADN origami. Además de las interacciones de pares de bases, el modelo incluye la repulsión electrostática proveniente de exceso de carga sobre la molécula de ADN. Y utilizando las simulaciones de Monte Carlo el equipo buscó configuraciones estables, que al final reprodujeron las estructuras dle ADN origami que se había observado en los experimentos.

- Autores: Michel Arbona, Jean-Pierre Aimé, and Juan Elezgaray
- Fuente: Phys. Rev. E 86, 051912 (2012).

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Editor del blog Pedro Donaire

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