Equipe internacional desenvolveu plataforma de DNA que simula sistemas biológicos para transporte de moléculas. Pesquisadores da Universidade de Stuttgart, em colaboração com cientistas da Universidade de Michigan e Arizona State University, criaram um microrreator artificial duplo que controla o tráfego molecular dentro de compartimentos sintéticos.
A nova plataforma, chamada de “microrreator celular sintético de duplo pescoço”, utiliza nanoporos de DNA para simular funções de membranas celulares. Segundo o portal Phys.org, a tecnologia permite o transporte coordenado de moléculas e reações bioquímicas programáveis dentro de compartimentos artificiais.
A professora Laura Na Liu, chefe do 2º Instituto de Física da Universidade de Stuttgart, explicou que a equipe acopla funcionalmente dois nanoporos baseados em DNA usando dinâmica de membrana. A ativação de um nanoporo pode disparar a formação de um segundo tipo de poro, permitindo controlar o transporte molecular e reações bioquímicas dentro do compartimento artificial.
O estudo publicado na revista Nature Chemistry demonstra como princípios de organização coletiva podem ser transferidos para sistemas sintéticos. O professor Thomas Speck, do Instituto de Física Teórica IV da Universidade de Stuttgart, destacou que a complexidade biológica emerge de interações entre componentes acoplados em vez de funções isoladas.
A plataforma abre novas oportunidades para biotecnologias ao combinar dinâmica de membrana, transporte molecular e estruturas de DNA programáveis em uma rede interativa. Os pesquisadores orquestraram processos bioquímicos complexos, incluindo reações em cascata de enzimas, polimerização de actina para imitar organização do citoesqueleto, transcrição de RNA Spinbox sem células e síntese de cristais tridimensionais de DNA.
A tecnologia baseia-se na nanotecnologia de DNA, um campo que utiliza o DNA não apenas como material genético, mas também como material de construção programável para arquiteturas e dispositivos em escala nanométrica. Liu destacou que o próximo passo é programar como componentes sintéticos interagem, se comunicam e organizam coletivamente funções.
O estudo representa progresso notável na criação de sistemas artificiais capazes de processos complexos, com potenciais aplicações em biotecnologia, medicina e desenvolvimento de novos materiais programáveis.
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