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 'Fix Me Another Marguerite!'
23.06.2017 | Universität Regensburg

nachricht Schimpansen belohnen Gefälligkeiten
23.06.2017 | Max-Planck-Institut für Mathematik in den Naturwissenschaften (MPIMIS)

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: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion

23.06.2017 | Physik Astronomie

Dünenökosysteme modellieren

23.06.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter

23.06.2017 | Materialwissenschaften