Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Bochumer Chemiker bauen Nano-Dodekaeder aus DNA

07.04.2008
DNA-Bausatz organisiert sich selbsttätig
"Angewandte Chemie" berichtet

Einen Nanometer kleinen, elastischen Dodekaeder - einen geometrischen Körper mit zwölf Flächen - haben Chemiker der Ruhr-Universität Bochum um Prof. Dr. Günter von Kiedrowski aus der Erbsubstanz DNA erzeugt. Der Nano-Hohlkörper ist das Ergebnis eines zuvor genau ausgeklügelten Selbstorganisationsprozesses, in dem sich 20 einzelne DNA-Bausteine kontrolliert zusammenfinden.

Die Bausteine, sog. Trisoligonucleotide, bestehen aus drei kurzen DNA-Einzelsträngen, die an einem Ende miteinander verknüpft sind. Über ihre Experimente berichten die Forscher in der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift "Angewandte Chemie".

Vorausberechnete Bausteine

... mehr zu:
»DNA »Dodekaeder »Nanometer

Die Zentren der dreibeinigen Bausteine, an denen die drei Einzelstränge verknüpft sind, bilden die Ecken des Dodekaeders. Die jeweils überlappenden Einzelstränge der verschiedenen Bausteine verbinden sich miteinander zu je einem DNA-Doppelstrang und sorgen so für Stabilität des entstehenden Hohlkörpers. Damit sich die Bausteine nicht "wild" zu irgendeiner beliebigen Form zusammensetzen konnten, mussten die Forscher sie maßschneidern:

Basierend auf der Tatsache, dass sich nur jeweils komplementäre DNA-Einzelstränge miteinander verbinden können, berechneten sie im Computer den optimalen "Bausatz". Er besteht aus 30 doppelsträngigen DNA-Sequenzen, die jeweils 15 Basenpaare lang sind. Die Doppelstränge wurden den Kanten des Dodekaeders zugewiesen und anschließend berechnet, welche je drei Einzelstränge zu einem Baustein verknüpft werden müssen, damit sich der gewünschte Körper bildet.

Winzig kleine Softbälle

Die Forscher stellte die 20 berechneten Einzelteile her und verknüpfte die jeweils drei Einzelstränge mittels eines Kohlenstoffrings. Dann gaben sie den "Bausatz" - die entstandenen dreibeinigen Bausteine zu je gleichen Teilen - in eine Pufferlösung. Unter dem Rasterkraftmikroskop fanden sie dann tatsächlich wie erwartet gleichförmige Partikel mit 20 Nanometer Durchmesser, die sich auf bis zu vier Nanometer Höhe zusammenpressen lassen, ohne Schaden zu nehmen. "Die Dodekaeder sind wie Softbälle deformierbar", veranschaulicht Prof. von Kiedrowski, "davon könnten künftige Anwendungen profitieren. Anwendungen sind in vielen Bereichen denkbar, von der medizinischen Diagnostik bis hin zur Nanoelektronik. Wenn man die Bausteine und somit den Nanokörper mit zusätzlichen Ärmchen ausstattet, ließen sich daran auch funktionale Moleküle befestigen.

Titelaufnahme

Jan Zimmermann, Martin P. J. Cebulla, Sven Mönninghoff und Günter von Kiedrowski: Selbstorganisation eines DNA-Dodekaeders aus 20 Trisoligonucleotiden mit C3h-Linker. In: Angewandte Chemie 2008, 120, DOI: 10.1002/ange.200702682

Weitere Informationen

Prof. Dr. Günter von Kiedrowski, Lehrstuhl für Organische Chemie I, Fakultät für Chemie und Biochemie der Ruhr-Universität Bochum, 44780 Bochum, Tel. 0234/32-23218, E-Mail: kiedro@ruhr-uni-bochum.de

Dr. Josef König | idw
Weitere Informationen:
http://www.ruhr-uni-bochum.de/

Weitere Berichte zu: DNA Dodekaeder Nanometer

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Forscher finden neue Ansätze gegen Wirkstoffresistenzen in der Tumortherapie
15.12.2017 | Universität Leipzig

nachricht Moos verdoppelte mehrmals sein Genom
15.12.2017 | Philipps-Universität Marburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Immunsystem - Blutplättchen können mehr als bislang bekannt

LMU-Mediziner zeigen eine wichtige Funktion von Blutplättchen auf: Sie bewegen sich aktiv und interagieren mit Erregern.

Die aktive Rolle von Blutplättchen bei der Immunabwehr wurde bislang unterschätzt: Sie übernehmen mehr Funktionen als bekannt war. Das zeigt eine Studie von...

Im Focus: First-of-its-kind chemical oscillator offers new level of molecular control

DNA molecules that follow specific instructions could offer more precise molecular control of synthetic chemical systems, a discovery that opens the door for engineers to create molecular machines with new and complex behaviors.

Researchers have created chemical amplifiers and a chemical oscillator using a systematic method that has the potential to embed sophisticated circuit...

Im Focus: Nanostrukturen steuern Wärmetransport: Bayreuther Forscher entdecken Verfahren zur Wärmeregulierung

Der Forschergruppe von Prof. Dr. Markus Retsch an der Universität Bayreuth ist es erstmals gelungen, die von der Temperatur abhängige Wärmeleitfähigkeit mit Hilfe von polymeren Materialien präzise zu steuern. In der Zeitschrift Science Advances werden diese fortschrittlichen, zunächst für Laboruntersuchungen hergestellten Funktionsmaterialien beschrieben. Die hiermit gewonnenen Erkenntnisse sind von großer Relevanz für die Entwicklung neuer Konzepte zur Wärmedämmung.

Von Schmetterlingsflügeln zu neuen Funktionsmaterialien

Im Focus: Lange Speicherung photonischer Quantenbits für globale Teleportation

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik erreichen mit neuer Speichertechnik für photonische Quantenbits Kohärenzzeiten, welche die weltweite...

Im Focus: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Call for Contributions: Tagung „Lehren und Lernen mit digitalen Medien“

15.12.2017 | Veranstaltungen

Die Stadt der Zukunft nachhaltig(er) gestalten: inter 3 stellt Projekte auf Konferenz vor

15.12.2017 | Veranstaltungen

Mit allen Sinnen! - Sensoren im Automobil

14.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Weltrekord: Jülicher Forscher simulieren Quantencomputer mit 46 Qubits

15.12.2017 | Informationstechnologie

Wackelpudding mit Gedächtnis – Verlaufsvorhersage für handelsübliche Lacke

15.12.2017 | Verfahrenstechnologie

Forscher vereinfachen Installation und Programmierung von Robotersystemen

15.12.2017 | Energie und Elektrotechnik