DNA is het molecuul dat genetische informatie in alle levende wezens draagt. Het bestaat uit een keten van nucleotiden, die elk bestaan ​​uit een suikermolecuul, een fosfaatmolecuul en een stikstofbase. De volgorde van deze basen langs de DNA-keten bepaalt de genetische code.

DNA-nanoschakelaars zijn synthetische DNA-moleculen die kunnen worden geprogrammeerd om hun structuur te veranderen als reactie op een specifieke stimulus. Dit maakt ze nuttig voor het bestuderen van de interacties tussen DNA en andere moleculen, zoals eiwitten en RNA.

In een recent onderzoek gebruikten onderzoekers DNA-nanoschakelaars om te onderzoeken hoe de transcriptiefactor p53 zich aan DNA bindt. p53 is een tumorsuppressoreiwit dat een cruciale rol speelt bij het voorkomen van kanker. Het bindt zich aan specifieke DNA-sequenties en activeert de expressie van genen die betrokken zijn bij het stoppen van de celcyclus en DNA-reparatie.

De onderzoekers ontwierpen een DNA-nanoschakelaar die de p53-bindingsplaats bevatte. Toen p53 zich aan de nanoschakelaar bond, veroorzaakte dit een conformationele verandering die werd gedetecteerd door fluorescentiemicroscopie. Hierdoor konden de onderzoekers de bindingsaffiniteit van p53 voor de DNA-nanoschakelaar meten en de specifieke moleculaire interacties identificeren die bij dit proces betrokken zijn.

De studie biedt nieuwe inzichten in de moleculaire mechanismen waarmee DNA-bindende eiwitten interageren met DNA. Deze informatie zou kunnen worden gebruikt om nieuwe medicijnen te ontwikkelen die zich op deze eiwitten richten en ziekten zoals kanker behandelen.

Betekenis

DNA-nanoschakelaars zijn een krachtig hulpmiddel voor het bestuderen van de interacties tussen DNA en andere moleculen. Ze kunnen worden gebruikt om de moleculaire mechanismen van genregulatie, DNA-reparatie en andere cellulaire processen te onderzoeken. Deze informatie zou kunnen worden gebruikt om nieuwe medicijnen te ontwikkelen die zich op deze processen richten en ziekten zoals kanker behandelen.

Bovendien kunnen DNA-nanoschakelaars worden gebruikt om nieuwe materialen en apparaten te maken. Ze kunnen bijvoorbeeld worden gebruikt om zelfassemblerende nanostructuren te ontwerpen of om biosensoren te maken die specifieke moleculen detecteren. De potentiële toepassingen van DNA-nanoschakelaars zijn enorm en worden nog steeds onderzocht.