Além da biônica: DNA agora pode ter íons metálicos

Redação do Site Inovação Tecnológica 

As moléculas híbridas são altamente estáveis e mantêm os íons metálicos em posições específicas e controláveis nas moléculas de DNA. [Imagem: Wiley/Noelia Santamaría-Díaz et al. - 10.1002/anie.201600924]

Híbridos de DNA e metais

Pesquisadores conseguiram pela primeira vez introduzir íons metálicos - átomos de metais eletricamente carregados - dentro de moléculas de DNA, o que terá usos em biotecnologia, biomedicina e na construção de nanocomponentes para uso na eletrônica e na fotônica.

A equipe da Universidade de Granada, na Espanha, descobriu que pequenas modificações químicas introduzidas nas moléculas de DNA permitem a inserção dos íons metálicos sem perder a estrutura de cadeia dupla e as propriedades de reconhecimento molecular típicas do DNA - como o reconhecimento por outras moléculas de DNA, por enzimas, proteínas etc.

Isto permite a criação de moléculas híbridas de metal e DNA para várias aplicações, aproveitando tudo o que as moléculas de DNA são capazes de fazer e passando a contar com as novas propriedades trazidas pelos íons metálicos, como fluorescência, condutividade, magnetismo ou propriedades catalíticas.

Biotecnologia e nanotecnologia

A preparação da molécula de DNA original consiste em transformar as chamadas ligações de Watson-Crick em ligações químicas semelhantes, mas realizadas pelos íons metálicos. As moléculas híbridas são altamente estáveis e mantêm os íons metálicos em posições específicas e controláveis nas moléculas de DNA.

Para isso, a equipe substituiu unidades de adenina por unidades de 7-deaza-adenina, o que permite manter as propriedades de autorreconhecimento do DNA inalteradas (por meios das ligações de hidrogênio de Watson-Crick) e incorporar os átomos metálicos.

Esta técnica permite sintetizar moléculas de DNA grandes, com as tradicionais propriedades de complementaridade e cujos íons metálicos, distribuídos ao longo de toda a molécula de DNA, podem gerar novas funcionalidades.

A equipe afirma que está agora usando a técnica para construir sistemas nanométricos com estruturas bem definidas usando os métodos de replicação do DNA. O objetivo é desenvolver híbridos de DNA-metal com potenciais aplicações biotecnológicas e nanotecnológicas.

Bibliografia:

Frontispiece: Highly Stable Double-Stranded DNA Containing Sequential Silver(I)-Mediated 7-Deazaadenine/Thymine Watson-Crick Base Pairs
Noelia Santamaría-Díaz, José M. Méndez-Arriaga, Juan M. Salas, Miguel A. Galindo
Angewandte Chemie International Edition
Vol.: 55, 6170-6174
DOI: 10.1002/anie.201600924