DNA är den molekyl som bär genetisk information i allt levande. Den består av en kedja av nukleotider, som var och en består av en sockermolekyl, en fosfatmolekyl och en kvävebas. Sekvensen av dessa baser längs DNA-kedjan bestämmer den genetiska koden.
DNA nanoswitchar är syntetiska DNA-molekyler som kan programmeras att ändra sin struktur som svar på en specifik stimulans. Detta gör dem användbara för att studera interaktioner mellan DNA och andra molekyler, såsom proteiner och RNA.
I en nyligen genomförd studie använde forskare DNA-nanoswitchar för att undersöka hur transkriptionsfaktorn p53 binder till DNA. p53 är ett tumörsuppressorprotein som spelar en avgörande roll för att förebygga cancer. Det binder till specifika DNA-sekvenser och aktiverar uttrycket av gener som är involverade i cellcykelstopp och DNA-reparation.
Forskarna designade en DNA-nanoswitch som innehöll p53-bindningsstället. När p53 band till nanoswitchen orsakade det en konformationsförändring som detekterades med fluorescensmikroskopi. Detta gjorde det möjligt för forskarna att mäta bindningsaffiniteten för p53 till DNA-nanoswitchen och att identifiera de specifika molekylära interaktionerna som är involverade i denna process.
Studien ger nya insikter om de molekylära mekanismer genom vilka DNA-bindande proteiner interagerar med DNA. Denna information kan användas för att utveckla nya läkemedel som riktar sig mot dessa proteiner och behandlar sjukdomar som cancer.
Betydlighet
DNA nanoswitchar är ett kraftfullt verktyg för att studera växelverkan mellan DNA och andra molekyler. De kan användas för att undersöka de molekylära mekanismerna för genreglering, DNA-reparation och andra cellulära processer. Denna information skulle kunna användas för att utveckla nya läkemedel som riktar sig mot dessa processer och behandlar sjukdomar som cancer.
Dessutom kan DNA-nanoswitchar användas för att skapa nya material och enheter. Till exempel kan de användas för att designa självmonterande nanostrukturer eller för att skapa biosensorer som upptäcker specifika molekyler. De potentiella tillämpningarna för DNA-nanoswitchar är enorma och de undersöks fortfarande.
