Aus DNA gebaut: Das Lächeln der Nano Lisa

Aus DNA gebaut: Das Lächeln der Nano Lisa

, aktualisiert 11. Dezember 2017, 12:17 Uhr
Quelle:Handelsblatt Online

Forscher haben die wohl kleinste Mona Lisa der Welt erschaffen. Als Baumaterial nutzten sie das Erbgutmolekül DNA. Was nach einer Spielerei klingt, hat durchaus einen ernsten Hintergrund.

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Das Miniporträt mit Seitenlängen von unter einem Mikrometer besteht aus dem Erbgutmolekül DNA. (Foto: Caltech)

PasadenaUS-Forscher haben aus DNA die wohl kleinste Mona Lisa der Welt hergestellt. Bioingenieure vom California Institute of Technology nutzten für das Miniporträt mit Seitenlängen von unter einem Mikrometer (tausendstel Millimeter) das sogenannte DNA-Origami-Verfahren, wie sie im Fachjournal „Nature“ schreiben.

Grundlage der raffinierten Falttechnik sind winzige DNA-Bausteine. Aus ihnen besteht unser Erbgut. Wegen ihrer besonderen chemischen Eigenschaften sind diese Moleküle aber auch geeignet, künstliche Mini-Formen nach Maß entstehen zu lassen.

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Dabei braucht man einen längeren Strang, der aus vielen solcher Bausteine – sogenannter Nukleotide – aufgebaut ist. In Verbindung mit mehreren spezifischen, kurzen Strängen faltet sich der längere in die gewünschte Form, schreiben die Forscher. Bislang war es jedoch schwierig, mit DNA-Origami größere Konstrukte herzustellen.

Grigory Tikhomirov und Kollegen entwickelten nun ein ressourcensparendes Verfahren, mit dem diese Stränge zu immer größeren Mustern zusammenfinden – bis beispielsweise unter dem Rasterkraftmikroskop eine lächelnde Mona Lisa sichtbar wird. Die Forscher ließen so auch einen Hahn entstehen.

Ko-Autorin Lulu Qian ergänzt: „Solche sich selbst zusammensetzenden Strukturen sind Schlüsselkomponenten, um künstliche molekulare Maschinen zu bauen.“ Die neue Form der Anordnung ermögliche es nun, noch komplexere molekulare Maschinen zu bauen, sagte Qian.

Biophysiker der TU München veröffentlichten in derselben „Nature“-Ausgabe ein Verfahren zum Aufbau größerer Strukturen in Virengröße mit Hilfe von DNA-Origami. Diese Nano-Objekte sind dreidimensional und fügen sich ebenfalls von selbst zusammen. Konzipiert sind sie teilweise als winzige Käfige.

„Eine mögliche zukünftige Anwendung künstlicher Käfige könnte der Transport von Medikamenten im Körper sein“, so Studienleiter Hendrik Dietz laut einer Mitteilung. Ziel dabei sei es, die Wirkstoffe nur am Einsatzort freizusetzen.

Quelle:  Handelsblatt Online
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