DNA nanoswitches afslører, hvordan livets molekyler forbindes

DNA er det molekyle, der bærer genetisk information i alt levende. Det er opbygget af en kæde af nukleotider, som hver består af et sukkermolekyle, et fosfatmolekyle og en nitrogenholdig base. Sekvensen af ​​disse baser langs DNA-kæden bestemmer den genetiske kode.

DNA nanoswitches er syntetiske DNA-molekyler, der kan programmeres til at ændre deres struktur som reaktion på en specifik stimulus. Dette gør dem nyttige til at studere interaktionerne mellem DNA og andre molekyler, såsom proteiner og RNA.

I en nylig undersøgelse brugte forskere DNA-nanoswitches til at undersøge, hvordan transkriptionsfaktoren p53 binder til DNA. p53 er et tumorundertrykkende protein, der spiller en afgørende rolle i forebyggelsen af ​​kræft. Det binder til specifikke DNA-sekvenser og aktiverer ekspressionen af ​​gener, der er involveret i cellecyklusstandsning og DNA-reparation.

Forskerne designede en DNA-nanoswitch, der indeholdt p53-bindingsstedet. Når p53 bandt til nanoswitchen, forårsagede det en konformationsændring, der blev påvist ved fluorescensmikroskopi. Dette gjorde det muligt for forskerne at måle bindingsaffiniteten af ​​p53 til DNA-nanoswitchen og identificere de specifikke molekylære interaktioner, der er involveret i denne proces.

Studiet giver ny indsigt i de molekylære mekanismer, hvorved DNA-bindende proteiner interagerer med DNA. Denne information kan bruges til at udvikle nye lægemidler, der er målrettet mod disse proteiner og behandler sygdomme som kræft.

Betydning

DNA nanoswitches er et kraftfuldt værktøj til at studere interaktionerne mellem DNA og andre molekyler. De kan bruges til at undersøge de molekylære mekanismer for genregulering, DNA-reparation og andre cellulære processer. Denne information kan bruges til at udvikle nye lægemidler, der er målrettet mod disse processer og behandler sygdomme som kræft.

Derudover kunne DNA nanoswitches bruges til at skabe nye materialer og enheder. For eksempel kan de bruges til at designe selvsamlende nanostrukturer eller til at skabe biosensorer, der detekterer specifikke molekyler. De potentielle anvendelser af DNA nanoswitches er enorme, og de bliver stadig udforsket.