(Phys.org) -- DNA bevat de genetische code voor allerlei biologische moleculen en eigenschappen. Maar onderzoekers van de Universiteit van Illinois hebben ontdekt dat de code van DNA op dezelfde manier metalen structuren kan vormen.

Het team ontdekte dat DNA-segmenten de vorm van gouden nanodeeltjes kunnen sturen - kleine goudkristallen die veel toepassingen hebben in de geneeskunde, elektronica en katalyse. Onder leiding van Yi Lu, de Schenck Professor of Chemistry aan de U. of I., het team publiceerde zijn verrassende bevindingen in het tijdschrift Angewandte Chemie .

"DNA-gecodeerde synthese van nanodeeltjes kan ons een gemakkelijke maar nieuwe manier bieden om nanodeeltjes met voorspelbare vorm en eigenschappen te produceren, " zei Lu. "Een dergelijke ontdekking heeft mogelijke gevolgen voor bio-nanotechnologie en toepassingen in ons dagelijks leven, zoals katalyse, voelen, beeldvorming en geneeskunde."

Gouden nanodeeltjes hebben brede toepassingen in zowel de biologie als de materiaalkunde dankzij hun unieke fysisch-chemische eigenschappen. Eigenschappen van een gouden nanodeeltje worden grotendeels bepaald door zijn vorm en grootte, het is dus van cruciaal belang om de eigenschappen van een nanodeeltje op maat te kunnen maken voor een specifieke toepassing.

"We vroegen ons af of verschillende combinaties van DNA-sequenties 'genetische codes' zouden kunnen vormen om de synthese van nanomaterialen te sturen op een manier die vergelijkbaar is met hun richting van eiwitsynthese, " zei Zidong Wang, een recent afgestudeerde van de groep van Lu en de eerste auteur van het artikel.

Gouden nanodeeltjes worden gemaakt door kleine gouden zaadjes in een oplossing van goudzout te naaien. Deeltjes groeien als goud in de zoutoplossing neerslaat op de zaden. Lu's groep bebroedde de gouden zaden met korte stukjes DNA voordat ze de zoutoplossing toevoegden. waardoor de deeltjes uitgroeien tot verschillende vormen die worden bepaald door de genetische code van het DNA.

Het DNA-alfabet bestaat uit vier letters:A, T, G en C. De term genetische code verwijst naar de volgorde van deze letters, basen genoemd. De vier basen en hun combinaties kunnen verschillend binden met facetten van gouden nanozaden en de groeipaden van de nanozaden sturen, waardoor er verschillende vormen ontstaan.

In hun experimenten, de onderzoekers ontdekten dat strengen van herhalende A's ruw produceerden, ronde gouddeeltjes; T's, sterren; C's, ronde, platte schijven; G's, zeshoeken. Vervolgens testte de groep DNA-strengen die een combinatie waren van twee basen, bijvoorbeeld, 10 T's en 20 A's. Ze ontdekten dat veel van de bases met elkaar concurreren, wat resulteert in tussenvormen, hoewel A domineert over T.

Volgende, de onderzoekers zijn van plan te onderzoeken hoe DNA-codes precies de groei van nanodeeltjes sturen. Ze zijn ook van plan hun methode toe te passen om andere soorten nanomaterialen te synthetiseren met nieuwe toepassingen.