Forscher setzten winzige Mona Lisa aus DNA-Bausteinen zusammen

11. Dezember 2017, 14:01
5 Postings

Weiterentwicklung der DNA-Origami-Falttechnik verspricht den Bau noch komplexerer molekularer Maschinen

Pasadena – US-Forscher haben aus DNA die vermutlich kleinste Mona Lisa der Welt hergestellt. Bioingenieure vom California Institute of Technology (Caltech) nutzten für das Miniporträt mit Seitenlängen von unter einem Mikrometer das sogenannte DNA-Origami-Verfahren und erweiterten es, wie sie im Fachjournal "Nature" berichten.

illustration: qian laboratory
Mona Lisa im Miniaturformat unter dem Rasterkraftmikroskop.

Grundlage der raffinierten Falttechnik sind winzige DNA-Bausteine. Wegen ihrer besonderen chemischen Eigenschaften sind diese Moleküle aber auch geeignet, künstliche Mini-Formen nach Maß entstehen zu lassen.

Dabei braucht man einen längeren Strang, der aus vielen Bausteinen – sogenannten Nukleotiden – aufgebaut ist. In Verbindung mit mehreren spezifischen, kurzen Strängen faltet sich der längere in eine bestimmte, gewünschte Form, so die Forscher. Bisher war es jedoch schwierig, mit DNA-Origami größere Konstrukte herzustellen.

Grigory Tikhomirov und Kollegen entwickelten nun ein ressourcensparendes Verfahren, mit dem diese Stränge zu immer größeren Mustern zusammenfinden – bis beispielsweise unter dem Rasterkraftmikroskop eine Mona Lisa sichtbar wird.

grigory tikhomirov
Erklärvideo der Caltech-Forscher.

Koautorin Lulu Qian ergänzt: "Solche sich selbst zusammensetzenden Strukturen sind Schlüsselkomponenten, um künstliche molekulare Maschinen zu bauen." Die neue Form der Anordnung ermögliche es, noch komplexere molekulare Maschinen zu bauen, so Qian.

Biophysiker der TU München veröffentlichten in derselben "Nature"-Ausgabe ein Verfahren zum Aufbau größerer Strukturen in Virengröße mit Hilfe von DNA-Origami. Diese Nano-Objekte sind dreidimensional und fügen sich ebenfalls von selbst zusammen. Konzipiert sind sie teilweise als winzige Käfige. "Eine mögliche zukünftige Anwendung künstlicher Käfige könnte der Transport von Medikamenten im Körper sein", so Studienleiter Hendrik Dietz. Ziel dabei sei es, die Wirkstoffe nur am Einsatzort freizusetzen. (APA, 11.12.2017)

Share if you care.