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Martes, 7 agosto 2012
Ciencia de los Materiales

Nanopartículas de oro capaces de desenrollar las hebras del ADN

Una nueva investigación ha revelado que unas nanopartículas de oro con leve carga positiva actúan colectivamente de un modo tal que su acción combinada las hace desenrollar la doble hélice del ADN. A medida que estas nanopartículas se agrupan, separan las hebras del ADN.

Este hallazgo es de utilidad para las investigaciones en terapia genética, y también atañe al campo emergente de la electrónica basada en el ADN. La terapia genética es un enfoque consistente en tratar ciertas enfermedades mediante la modificación del ADN en células específicas.

El equipo de Anatoli Melechko, profesor de ingeniería y ciencia de los materiales en la Universidad Estatal de Carolina del Norte, introdujo nanopartículas de oro, de aproximadamente 1,5 nanómetros de diámetro, en una solución que contenía ADN. Las nanopartículas estaban recubiertas con moléculas orgánicas llamadas ligandos. Algunos de los ligandos tenían carga positiva. Otros eran hidrófobos, lo cual significa que eran repelidos por el agua.

Como las nanopartículas de oro tenían una leve carga positiva producida por los ligandos, y el ADN siempre tiene carga negativa, las nanopartículas y el ADN se agrupaban formando complejos conglomerados.

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Sin embargo, los investigadores comprobaron que ocurría mucho más que eso: el ADN estaba siendo desenrollado por las nanopartículas de oro. Los ligandos de carga positiva sobre las nanopartículas se adherían al ADN, pero los ligandos hidrófobos sobre las nanopartículas se enredaban unos con otros. A medida que este enredo hacía que las nanopartículas formaran conglomerados, las nanopartículas separaban las hebras de ADN.

Este hallazgo también es relevante para la investigación en electrónica basada en el ADN, la cual pretende usar el ADN como plantilla para crear circuitos nanoelectrónicos. Como algunos trabajos en ese campo requieren colocar nanopartículas metálicas en el ADN, el nuevo descubrimiento indica que los investigadores tendrán que prestar mucha atención a las características de esas nanopartículas, o se arriesgarán a socavar la integridad estructural del ADN.

En la investigación también han trabajado Yaroslava Yingling, Justin Railsback, Abhishek Singh, Ryan Pearce, Ramón Collazo y Zlatko Sitar, todos de la Universidad Estatal de Carolina del Norte, así como Timothy McKnight del Laboratorio Nacional de Oak Ridge, en Tennessee, de Estados Unidos ambas instituciones.


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