Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

WWU-Forscher haben DNA mit winzigem "Draht" versehen

18.01.2010
Münstersche Wissenschaftler haben gemeinsam mit Forschern der Universität Zürich eine künstliche DNA mit hauchdünnem "Draht" im Inneren hergestellt und dabei nachgewiesen, dass die natürliche Struktur erhalten bleibt. Die Forschungsergebnisse werden in der aktuellen Onlineausgabe der angesehenen Fachzeitschrift Nature Chemistry vorgestellt.

Das Biomolekül DNA, in der Natur verantwortlich für die Speicherung von Erbinformation, wird immer häufiger auch als Baustein in der Nanotechnologie verwendet. Ein erfolgreicher Ansatz zur Herstellung funktioneller Nanostrukturen aus DNA ist der Einbau von Metallionen in eine künstliche DNA-Doppelhelix, die als Gerüst dient.

"Ordnet man auf diese Weise mehrere Metallionen direkt nebeneinander an, so entsteht ein Molekül, das quasi einen eindimensionalen Draht enthält", sagt Prof. Dr. Jens Müller vom Institut für Anorganische und Analytische Chemie der WWU. Gemeinsam mit Forschern der Universität Zürich hat seine Arbeitsgruppe nun erstmals eine künstliche DNA mit hauchdünnem "Draht" im Inneren hergestellt und dabei nachgewiesen, dass die natürliche Struktur erhalten bleibt.

Das Team um Prof. Müller hat einige der sogenannten Nucleobasen, die sich im Innern einer jeden DNA-Spirale befinden, durch künstliche Bausteine ersetzt. "Im Fall der von uns geschaffenen DNA sind diese künstlichen Bausteine in der Lage, äußerst fest an Silberionen zu binden. So ist es uns gelungen, drei Silberionen im Innern der Spirale direkt nebeneinander anzuordnen, wie Perlen auf einer Schnur", sagt Prof. Müller. Das Besondere an der Struktur der DNA-Helix, die in Zusammenarbeit mit Forschern des Anorganisch-Chemischen Instituts der Universität Zürich ermittelt wurde, ist die Tatsache, dass sich die Form der Spirale durch den Einbau der Metallionen kaum ändert. "Eine solche strukturelle Information ist enorm wichtig für eine Weiterentwicklung der funktionalisierten DNA", so Prof. Müller.

Bevor die künstliche DNA in Zukunft einmal als Nanodraht, als Nanomagnet oder in der Analytik etwa zum Nachweis von Schwermetallen in Leitungswasser Einsatz finden kann, müssen nach der jetzt erfolgten Strukturaufklärung jedoch noch weitere physikalische Eigenschaften intensiv untersucht werden.

Prof. Dr. Müller ist seit 2008 Professor für Anorganische Chemie an der WWU Münster. Zuvor wurde er im Rahmen des Emmy-Noether-Programms für exzellenten Hochschullehrer-Nachwuchs gefördert. Seit Januar 2010 ist er auch Teilprojektleiter im Sonderforschungsbereich 858 "Synergistische Effekte in der Chemie - Von der Additivität zur Kooperativität".

Literatur: Johannsen S. et al. (2010): Solution structure of a DNA double helix with consecutive metal-mediated base pairs; Nature Chemistry, Published online: 17 January 2010 | doi:10.1038/nchem.512

Dr. Christina Heimken | idw
Weitere Informationen:
http://www.muellerlab.org/
http://www.nature.com/nchem/journal/vaop/ncurrent/abs/nchem.512.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Eine Karte der Zellkraftwerke
18.08.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

nachricht Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung
18.08.2017 | Deutsches Zentrum für Infektionsforschung

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: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

European Conference on Eye Movements: Internationale Tagung an der Bergischen Universität Wuppertal

18.08.2017 | Veranstaltungen

Einblicke ins menschliche Denken

17.08.2017 | Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Eine Karte der Zellkraftwerke

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Computer mit Köpfchen

18.08.2017 | Informationstechnologie