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Los científicos producen una copia microscópica de Mona Lisa utilizando hebras de ADN


La famosa e instantáneamente reconocible pintura, la "Mona Lisa", ahora viene en una nano-versión miniaturizada, gracias a un equipo de investigadores del Instituto de Tecnología de California (Caltech).

El equipo utilizó una técnica que se llama informalmente origami de ADN (el nombre por sí solo implica una cantidad de trabajo increíblemente intrincada), que implica la programación especial de hebras de ADN que se ensamblarán en las formas deseadas. Con este método único, han podido crear la versión más pequeña del retrato de Leonardo da Vinci que existe en el mundo y, más allá de eso, también es la estructura plana más grande jamás construida con este método. Las medidas de la pequeña gema: asombrosos 700 nanómetros de ancho.

Para hacer los píxeles diminutos, los investigadores primero produjeron ADN de doble hebra, el resultado de unidades más pequeñas de hebras de ADN simples conocidas como nucleótidos (A, T, G y C forman el total de 4) que se unen. Debido a que solo pueden unirse ciertos nucleótidos, por ejemplo, un nucleótido con un nucleótido T, se pueden generar diseños. Los cuadrados se generan a partir de una única hebra de ADN que se une con hebras sencillas más cortas, denominadas grapas: cuando se combinan, las grapas pueden manipular partes de la hebra más larga, lo que produce varias formas deseadas. A partir de ahí, los científicos pueden agregar moléculas de forma selectiva para crear un patrón en relieve que se hace visible bajo un microscopio. ¡No es de extrañar que este proceso se haya ganado el nombre de origami de ADN!

Los detalles sobre su trabajo se publicaron en un estudio, titulado "Ensamblaje fractal de matrices de origami de ADN a escala micrométrica con patrones arbitrarios", que apareció en la revista Nature de este mes. Grigory Tikhoromov, investigador postdoctoral senior y autor principal, explica los desafíos involucrados en la producción de diseños intrincados utilizando el proceso de ensamblaje fractal:

"Podríamos hacer cada baldosa con grapas de borde únicas para que solo pudieran unirse a otras baldosas y autoensamblarse en una posición única en la superestructura ... pero luego tendríamos que tener cientos de bordes únicos, que no serían solo que es muy difícil de diseñar pero también extremadamente costoso de sintetizar. Queríamos usar solo una pequeña cantidad de grapas de borde diferentes pero aún así colocar todas las baldosas en los lugares correctos ".

El equipo armó un breve video que explica el proceso de ensamblaje fractal:

No satisfecho con simplemente llevar a cabo su propia investigación, el equipo también desarrolló un software que otros investigadores también pueden usar: "Para hacer que nuestra técnica sea fácilmente accesible a otros investigadores que estén interesados ​​en explorar aplicaciones utilizando nanoestructuras de ADN planas a escala micrométrica, desarrollamos un herramienta de software en línea que convierte la imagen deseada por el usuario en cadenas de ADN y protocolos de laboratorio ", dice la profesora asistente de bioingeniería de Caltech, Lulu Qian. "El protocolo puede ser leído directamente por un robot de manipulación de líquidos para mezclar automáticamente las hebras de ADN. La nanoestructura de ADN se puede ensamblar sin esfuerzo".

Al hacer la conexión entre su estudio y su impacto en el trabajo futuro en la misma área, Philip Petersen, estudiante de posgrado de Caltech y coautor del artículo, dijo: "Nuestro trabajo les brinda un lienzo aún más grande en el que basarse".


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