Uutiset

DNA-nanorakenteet naamioituvat proteiinien avulla

Suoraviivainen ja muunneltava proteiinipäällystysmenetelmä tuo ohjelmoitavat DNA-origami-pohjaiset lääkekuljettimet ja molekyylilaitteet lähemmäksi kliinisiä sovelluksia.
DNA-nanorakenteet (purppura) naamioituvat seerumialbumiiniproteiinien (vihreä) avulla. (Kuva: Veikko Linko ja Mauri Kostiainen)

Aalto-yliopiston ja Helsingin yliopiston tutkijat ovat yhteistyössä kehittäneet tekniikan, joka parantaa merkittävästi DNA-nanorakenteiden kestävyyttä DNA:ta pilkkovia entsyymejä vastaan, tehostaa näiden rakenteiden solukuljetusta sekä pienentää niiden aiheuttamaa immuunivastetta.

“DNA-rakenteet voidaan päällystää proteiineilla, tässä tapauksessa seerumialbumiineilla, joihin on kovalenttisesti liitetty synteettinen DNA:han sitoutuva osa”, kertoo dosentti Veikko Linko Aalto-yliopistosta. DNA-nanorakenteella (tässä tutkimuksessa rakenteena oli tiilimäinen DNA-origami) on negatiivinen sähkövaraus, joten positiivisesti varautunut monivalenssinen sitova osa (dendroni) voi tarttua DNA-rakenteen pintaan elektrostaattisesti. Säätämällä synteettisen dendroniosan tarrautumistehokkuutta ja proteiini-dendroni –konjugaattien määrää suhteessa DNA-rakenteisiin, on mahdollista muodostaa tiheä ja yhtenäinen proteiinivaippa DNA-origamin ympärille. Tutkimuksessa todettiin, että tällaisella “proteiininaamioinnilla” voidaan myös hämätä immuunijärjestelmää, sillä päällystys vähensi merkittävästi hiiren pernan primäärisoluista määritettyä immuunivastetta.

“Esitelty päällystystekniikka on suoraviivainen eikä rajoitu vain seerumialbumiinin käyttöön. Koska menetelmä on helposti muunneltava, lähes mikä tahansa proteiini voidaan liittää synteettiseen DNA:ta sitovaan osaan”, valottaa professori Mauri Kostiainen, joka johti tutkimusta. Tämän ansiosta  myös muut tutkijat voivat nyt muokata DNA-rakenteiden pintaominaisuuksia halutusti biologisissa olosuhteissa. Seerumialbumiini on veren yleisin proteiini ja sen puoliintumisaika verenkierrossa on pitkä, joten sillä on jo kliinisiä sovelluksia lääkehoidoissa. Tutkijat uskovatkin vahvasti, että menetelmä tulee avamaan uusia mahdollisuuksia tarkoin räätälöidyssä DNA-pohjaisessa lääkekuljetuksessa.

Tutkimus julkaistiin Advanced Healthcare Materials –lehdessä (vol. 6, iss. 18, 20. syyskuuta 2017) ja valittiin lehden kansikuva-artikkeliksi sekä noteerattiin Advanced Science News -uutissivustolla.

Linkit:

Artikkeli “Protein Coating of DNA Nanostructures for Enhanced Stability and Immunocompatibility”: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adhm.201700692/full

Kansikuva: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adhm.201770093/full

Advanced Science News -uutissivusto: http://www.advancedsciencenews.com/cover-art-featuring-dna-origami-cardiac-scaffolds-stem-cells/

Lisätietoja:

Dosentti Veikko Linko
Biohybridimateriaalit –tutkimusryhmä, Aalto-yliopiston kemian tekniikan korkeakoulu
puh. 045 673 9997, [email protected]

Professori Mauri Kostiainen
Biohybridimateriaalit –tutkimusryhmän johtaja, Aalto-yliopiston kemian tekniikan korkeakoulu
puh. 050 362 7070, [email protected]

 

  • Julkaistu:
  • Päivitetty:
Jaa
URL kopioitu

Lisää tästä aiheesta

Connecting Dots näyttely
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Onko tekoäly vihreää? Miten neuroverkon kanssa sävelletään?

Tervetuloa 27. marraskuuta avautuvaan näyttelyyn tutustumaan tekoälyn mahdollisuuksiin muun muassa kestävän kehityksen näkökulmasta.
Isoniemi ja Kosonen kirjamessuilla 2019
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Luovuudessa voi tehdä vain yhden virheen: luovuttaa

Aalto Arts Books järjesti kirjamessuilla keskustelun "Miten tuet luovuuttasi?". Lue, mitä muotoilijat Laura Isoniemi ja Krista Kosonen kertoivat luovasta prosessista.
Wallpaper on purple background with the word unfolded on it
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Creativity Unfolded — Aalto ARTSin blogi

Aalto ARTS on luovuuden ammattilaisten yhteisö. ARTSin viestinnässä halutaan kertoa kaikesta siitä hienosta työstä, jota koulussa tehdään ja saada viesti läpi myös Aalto-yhteisön ulkopuolella. Siksi olemme perustaneet uuden blogisarjan Creativity Unfolded, jossa käsitellään luovuuteen tavalla tai toisella liittyviä aiheita: designia, teknologiaa, eri medioita, arkkitehtuuria, elokuvaa, pelejä, taideteoriaa jne.
carbon materials atomic structure image Anja Aarva Aalto university
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Uusi analyysimenetelmä antaa ennätystarkkaa tietoa hiilen rakenteesta – auttaa kehittämään räätälöityjä hiilipintoja lääketieteeseen

Yhdistämällä kokeellinen ja laskennallinen työ koneoppimisen avulla saadaan atomitason tietoa hiilen rakenteesta ja pintakemiasta.