Fabrican un nanomotor con ADN

Unos investigadores han construido una diminuta máquina que constituye un motor giratorio y que es capaz de desplazarse por encima de una superficie hacia una dirección concreta, escogida previamente. Para su construcción, se usaron estructuras circulares basadas en el ADN.

Este logro es obra del equipo internacional de Julián Valero y Michael Famulok, ambos de la Universidad de Bonn en Alemania.

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Las citadas nanomáquinas incluyen estructuras de ácidos nucleicos y proteínas de gran complejidad que se energizan mediante energía química y que pueden ejecutar movimientos dirigidos. El principio se conoce en la propia naturaleza: las bacterias, por ejemplo, se propulsan hacia delante usando un flagelo.

El equipo de Valero y Famulok utilizó estructuras hechas de nanoanillos de ADN. Los dos anillos se entrelazan como en una cadena. Un anillo adopta la función de una rueda, y el otro la mueve como un motor con la ayuda de energía química.

El diminuto vehículo mide solo unos 30 nanómetros (millonésimas de milímetro). El "combustible" es proporcionado por la proteína ARN polimerasa T7.

En una prueba preliminar, la máquina recorrió unos 240 nanómetros.

Los dos anillos están unidos como en una cadena y pueden ser reconocidos fácilmente. En el centro está la proteína ARN polimerasa T7. (Imagen: Julián Valero)

Por supuesto, los científicos no pueden contemplar al pequeñísimo vehículo a simple vista. Usando un microscopio de fuerza atómica que escaneó la estructura superficial de la nanomáquina, los científicos pudieron visualizar los anillos de ADN entrelazados. Además, el equipo usó marcadores fluorescentes para verificar que la "rueda" de la máquina estaba efectivamente girando. También se pudo calcular la velocidad del vehículo: un giro completo de la rueda tardó unos diez minutos. No destaca precisamente por ser una velocidad rápida, pero en todo caso es un gran paso para los investigadores. Que la nanomáquina posea la capacidad de moverse en la dirección deseada no es algo trivial, tal como subraya Famulok.

Naturalmente, a diferencia de las máquinas macroscópicas, la nanomáquina no fue ensamblada con un soplete o una llave inglesa. Su construcción está basada en el principio de autoorganización. De modo comparable a lo que sucede en las células vivas, las estructuras deseadas surgen de forma espontánea cuando están disponibles los componentes correspondientes. Famulok explica que funciona como un rompecabezas imaginario. Cada pieza está diseñada para interactuar con otras piezas muy específicas y encajar con ellas. Reuniendo las piezas idóneas en un mismo recipiente, tarde o temprano cada una acabará topándose con su compañera y acoplándose a ella, de manera que, interacción tras interacción, se creará por ensamblaje automático la estructura deseada.

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