Iris Seitz palkittiin uran alkuvaiheen poikkeuksellisista saavutuksista

Aalto-yliopiston kemian tekniikan korkeakoulussa tohtoriopintonsa suorittaneen Iris Seitzin tutkimuksessa tarkasteltiin DNA-origamin – kokonaan DNA:sta koostuvien, jäykkien ja räätälöityjen nanorakenteiden – käyttöä proteiinien ohjaamiseen ennalta määriteltyihin muotoihin. Sekä viruskapsidiproteiineja että ei-virusperäisiä proteiineja koottiin DNA-origamimalleille, mikä mahdollisti näiden virusmaisten rakenteiden koon ja muodon tarkan hallinnan. Proteiineja koottiin myös donitsin kaltaisiin rakenteisiin, joita ei muuten ole havaittu luonnossa.

Tutkimus osoittaa, miten virusmaisia rakenteita voidaan funktionalisoida. Entsyymejä voidaan sijoittaa tarkasti onttojen DNA-origamirakenteiden sisään suorittamaan kemiallisia reaktioita, samalla kun viruskapsidiproteiineista muodostuva kuori toimii valikoivana esteenä ja säätelee pääsyä niiden luo. mRNA:n liittäminen DNA-origamiin mahdollistaa proteiinituotannon säätelyn. Yhdistettynä huolellisesti valittuihin proteiineihin, kuten vasta-aineisiin, tämä tarjoaa monipuolisia lähestymistapoja virusmimetiikkarakenteiden sovellusten kehittämiseen.

Kyky järjestää biologisia molekyylejä tarkasti nanomittakaavassa avaa uusia mahdollisuuksia sekä perustutkimukselle että tulevaisuuden teknologioille.

”Tuloksemme osoittaa, että molekyylien välisiä vuorovaikutuksia voidaan ohjelmoida rakenteen ja toiminnan hallitsemiseksi yhdistämällä kaksi keskeistä rakennuspalikkaa: DNA:aan, joka on hyvin ohjelmoitavissa, ja proteiinit, jotka tuovat kemiallista ja toiminnallista monimuotoisuutta”, sanoo tohtori Iris Seitz.

Tämä tutkimus luo pohjaa monimutkaisempien järjestelmien kehittämiselle, jotka jäljittelevät biologisia järjestelmiä ja voivat jopa päihittää ne. 

Iris Seitz väitteli kesäkuussa 2025 ja väitöskirjan aihe oli ”Virus-mimetic structures through protein engineering and nucleic acid origami”.

Lisätietoa Robert Dirks Molecular Programming Prize -palkinnosta.