Vaak is de som meer dan de delen. Een atoomkrachtmicroscoop gebruiken als een "kraan", Onderzoekers van de Ludwig Maximilian Universiteit van München zijn erin geslaagd om twee biomoleculen samen te brengen tot een actief complex - met nanometerprecisie en ingebouwde kwaliteitscontrole.

Het zakelijke uiteinde van de atomaire krachtmicroscoop (AFM) is de naaldscherpe punt. Het kan worden gebruikt om afzonderlijke moleculen van een substraat te plukken en ze naar specifieke posities te verplaatsen met een precisie van enkele nanometers. Deze "sing-and-paste-procedure met één molecuul" is ontwikkeld door LMU-natuurkundige professor Hermann Gaub, en hij en zijn collega's hebben het nu gebruikt om een ​​functioneel moleculair complex samen te stellen uit inactieve, bouwstenen uit één molecuul.

Ze bouwden het complex uit twee korte strengen RNA, een uit een depot halen bij de AFM, en het dicht bij de tweede streng plaatsen die elders op het substraat is afgezet. Wanneer de twee RNA-segmenten met elkaar in contact komen, ze vormen spontaan wat een "aptamer" wordt genoemd, een driedimensionale bindingszak voor een doelmolecuul - in dit geval de fluorescerende kleurstof malachietgroen. De bindingsinteractie versterkt de fluorescentie die door het doelwit wordt uitgezonden meer dan 1000-voudig - en geeft aan dat de twee delen van het aptameer correct zijn geassembleerd.

“Het belangrijkste is dat we nauwkeurige mechanische controle hebben over het assemblageproces, ', zegt hoofdauteur Mathias Strackharn. “Als we het malachietgroene signaal in de fluorescentiemicroscoop zien, we weten dat de aptamer met succes is gereconstitueerd.” De onderzoekers zijn nu in staat om andere systemen te construeren waarvan de natuurlijke functie afhangt van de configuratie van hun moleculaire componenten. Dit zal hen in staat stellen te ontleden hoe interacties tussen hun onderdelen de functies van moleculaire complexen mediëren.