Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Kettenhemd aus synthetischer DNA

03.06.2015

DNA-Bündel erhalten durch Azin-Alkin-Klickchemie stabile Kettenhemdstrukturen

Kleine DNA-Einzelstränge können sich selbstständig zu Nanostrukturen zusammenlagern. Münchener Wissenschaftler haben nun solche Oligonucleotide nicht nur zu DNA-Nanoröhren zusammengefügt, sondern diese auch durch interne Ringbildung stabilisiert.


Die wie ein Kettenhemd aufgebauten DNA-Catenan-Strukturen halten sowohl hohen Temperaturen als auch chemischer und enzymatischer Behandlung stand.

(c) Wiley-VCH

Die wie ein Kettenhemd aufgebauten DNA-Catenan-Strukturen halten sowohl hohen Temperaturen als auch chemischer und enzymatischer Behandlung stand. Hergestellt werden sie durch höchst effiziente Klickchemie, wie die Forscher in der Zeitschrift Angewandte Chemie berichten.

Catenane sind sich gegenseitig durchdringende Ringe, die ein robustes Gerüst bilden können - wie Kettenglieder in einer Ritterrüstung. Eine natürliche Catenanstruktur von DNA liegt in der Kinetoplasten-DNA des Geißeltierchen Trypanosoma vor.

Antonio Manetto von der Baseclick GmbH in München und Kollegen an der Ludwig-Maximilians-Universität München und der Technischen Hochschule Nürnberg sowie der Universität Århus (Dänemark) haben nun ein sechs Helices überspannendes DNA-Bündel aus 24 Einzelnucleotiden aus sogenannten DNA-Kacheln, hergestellt durch DNA-Origami, zusammengesetzt. In das Helixbündel führten sie durch effiziente Klickchemie Catenanstrukturen ein - und verwandelten die Röhre gewissermaßen in ein zylinderförmiges Kettenhemd.

Anders als die unstabilisierte Struktur überstanden die Catenanringe sowohl Hitzebehandlung als auch Ausfällung und Exonuclease-Abbau. Nach und nach erweiterten daher Manetto und Kollegen die Zahl der Catenane, bis schließlich alle 24 Oligonucleotide im Helixbündel in Catenanstruktur verbunden waren. Dieses "DNA-Kettenhemd" zeigte eine deutlich höhere Schmelztemperatur als nur zusammengelagerte Strukturen, war also viel widerstandsfähiger.

Solche DNA-Nanostrukturen können in Technologien von der Elektronik und Nanooptik bis hin zur Nanomedizin und in der Diagnostik zur Anwendungen kommen, wie zum Beispiel für den Wirkstofftransport zum Zielorgan.

Die neue Methode könnte solche DNA-Nanobehälter relativ leicht zugänglich machen. Dazu meinen die Autoren: "Über die Herstellung von DNA-Catenanen unterschiedlicher Größe und Kettengeometrien hinaus lassen sich mit dieser Methode Oligonucleotide zu langer einzelsträngiger DNA verknüpfen. Dies könnte eine Möglichkeit sein, Gensynthese nicht nur enzymatisch ablaufen zu lassen."

Angewandte Chemie: Presseinfo 20/2015

Autor: Antonio Manetto, Baseclick GmbH (Germany), mailto:a.manetto@baseclick.eu

Permalink to the original article: http://dx.doi.org/10.1002/ange.201500561

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69451 Weinheim, Germany.

Weitere Informationen:

http://presse.angewandte.de

Dr. Renate Hoer | GDCh

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Software mit Grips
20.04.2018 | Max-Planck-Institut für Hirnforschung, Frankfurt am Main

nachricht Einen Schritt näher an die Wirklichkeit
20.04.2018 | Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie

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: Software mit Grips

Ein computergestütztes Netzwerk zeigt, wie die Ionenkanäle in der Membran von Nervenzellen so verschiedenartige Fähigkeiten wie Kurzzeitgedächtnis und Hirnwellen steuern können

Nervenzellen, die auch dann aktiv sind, wenn der auslösende Reiz verstummt ist, sind die Grundlage für ein Kurzzeitgedächtnis. Durch rhythmisch aktive...

Im Focus: Der komplette Zellatlas und Stammbaum eines unsterblichen Plattwurms

Von einer einzigen Stammzelle zur Vielzahl hochdifferenzierter Körperzellen: Den vollständigen Stammbaum eines ausgewachsenen Organismus haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Berlin und München in „Science“ publiziert. Entscheidend war der kombinierte Einsatz von RNA- und computerbasierten Technologien.

Wie werden aus einheitlichen Stammzellen komplexe Körperzellen mit sehr unterschiedlichen Funktionen? Die Differenzierung von Stammzellen in verschiedenste...

Im Focus: Spider silk key to new bone-fixing composite

University of Connecticut researchers have created a biodegradable composite made of silk fibers that can be used to repair broken load-bearing bones without the complications sometimes presented by other materials.

Repairing major load-bearing bones such as those in the leg can be a long and uncomfortable process.

Im Focus: Verbesserte Stabilität von Kunststoff-Leuchtdioden

Polymer-Leuchtdioden (PLEDs) sind attraktiv für den Einsatz in großflächigen Displays und Lichtpanelen, aber ihre begrenzte Stabilität verhindert die Kommerzialisierung. Wissenschaftler aus dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPIP) in Mainz haben jetzt die Ursachen der Instabilität aufgedeckt.

Bildschirme und Smartphones, die gerollt und hochgeklappt werden können, sind Anwendungen, die in Zukunft durch die Entwicklung von polymerbasierten...

Im Focus: Writing and deleting magnets with lasers

Study published in the journal ACS Applied Materials & Interfaces is the outcome of an international effort that included teams from Dresden and Berlin in Germany, and the US.

Scientists at the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) together with colleagues from the Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) and the University of Virginia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungen

124. Internistenkongress in Mannheim: Internisten rücken Altersmedizin in den Fokus

19.04.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Juni 2018

17.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Grösster Elektrolaster der Welt nimmt Arbeit auf

20.04.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Bilder magnetischer Strukturen auf der Nano-Skala

20.04.2018 | Physik Astronomie

Kieler Forschende entschlüsseln neuen Baustein in der Entwicklung des globalen Klimas

20.04.2018 | Geowissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics