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Un equipo del Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón (INMA), centro mixto de la Universidad de Zaragoza y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), acaba de participar en un avance decisivo en la química de lo que se conoce como el origami de ADN.
Este avance incorpora una variedad de moléculas a los materiales construidos con ácido desoxirribonucleico mediante una estrategia novedosa, sencilla y más eficiente que las descritas hasta la fecha. Alejandro Postigo (Unizar), Jesús del Barrio (Unizar) y Silvia Hernández (CSIC), del grupo CLIP del INMA, son tres de los miembros de este equipo que acaba de ver publicado el avance en la prestigiosa “Journal of the American Chemical Society”, de referencia internacional en el campo de la química.
El ADN, la molécula de la vida, está formada por cuatro componentes básicos: A, T, C y G, que forman el abecedario genético. Estos componentes se emparejan de modo muy preciso, dando lugar a una estructura de hebra doble que es donde se almacena la información biológica.
El equipo del INMA aprovecha esta especificidad para modular la interacción entre moléculas de ADN sintético y programar la formación de estructuras complejas en la nanoescala con una morfología muy bien controlada. Esta es la base de la nanotecnología del ADN, una herramienta de fabricación de nanomateriales mediante auto-ensamblaje de moléculas de ADN.
El origami de ADN es una técnica dentro de la nanotecnología de ADN que permite el auto-ensamblaje de nanomateriales mediante un proceso similar a la papiroflexia. Una molécula larga de ADN se pliega con la ayuda de “grapas” formadas por otras más cortas, que guían y estabilizan la estructura final.
Esta técnica tiene un gran potencial para revolucionar campos científicos como la biomedicina o la ciencia de materiales, pero resulta generalmente necesario integrar otras moléculas con determinadas propiedades que potencien su funcionalidad.
En este trabajo se ofrece una aproximación química innovadora y versátil que facilita la incorporación de varias moléculas funcionales. “En concreto, combinamos las hebras de ADN con otra molécula que potencia su autoensamblaje y aporta la estructura química necesaria para un acoplamiento sencillo y eficiente de funcionalidades, utilizando química click, galardonada con el Premio Nobel en 2022”; explican los investigadores.
Esta estrategia permite la incorporación eficiente de una gran cantidad de moléculas fluorescentes, disminuyendo considerablemente el coste en comparación con otros métodos. Como resultando, se obtiene origami de ADN altamente fluorescente con propiedades relevantes en biología celular y nanofotónica.
