Panduan pemula untuk origami DNA – ScienceDaily

Panduan pemula untuk origami DNA – ScienceDaily


Dalam teknik yang dikenal sebagai origami DNA, para peneliti melipat untaian panjang DNA berulang kali untuk membangun berbagai struktur 3D kecil, termasuk biosensor miniatur dan wadah pengiriman obat. Dipelopori di California Institute of Technology pada tahun 2006, origami DNA telah menarik ratusan peneliti baru selama dekade terakhir, bersemangat membangun wadah dan sensor yang dapat mendeteksi dan mengobati penyakit dalam tubuh manusia, menilai dampak lingkungan dari polutan, dan membantu dalam sejumlah aplikasi biologis lainnya.

Meskipun prinsip origami DNA sangat jelas, alat dan metode teknik untuk merancang struktur baru tidak selalu mudah dipahami dan belum didokumentasikan dengan baik. Selain itu, para ilmuwan yang baru mengenal metode ini tidak memiliki referensi tunggal yang dapat mereka gunakan untuk cara paling efisien dalam membangun struktur DNA dan bagaimana menghindari jebakan yang dapat menyia-nyiakan penelitian selama berbulan-bulan atau bahkan bertahun-tahun.

Itulah mengapa Jacob Majikes dan Alex Liddle, peneliti di National Institute of Standards and Technology (NIST) yang telah mempelajari origami DNA selama bertahun-tahun, telah menyusun tutorial rinci pertama tentang teknik tersebut. Laporan komprehensif mereka memberikan panduan langkah demi langkah untuk merancang struktur nano origami DNA, menggunakan alat canggih. Majikes dan Liddle mendeskripsikan pekerjaan mereka dalam edisi 8 Januari di Jurnal Penelitian Institut Standar dan Teknologi Nasional.

“Kami ingin menggunakan semua alat yang telah dikembangkan oleh orang-orang dan meletakkan semuanya di satu tempat, dan menjelaskan hal-hal yang tidak dapat Anda katakan dalam artikel jurnal tradisional,” kata Majikes. “Makalah tinjauan mungkin memberi tahu Anda semua yang telah dilakukan semua orang, tetapi mereka tidak memberi tahu Anda bagaimana orang melakukannya.”

Origami DNA bergantung pada kemampuan pasangan basa komplementer dari molekul DNA untuk mengikat satu sama lain. Di antara empat basa DNA – adenin (A), sitosin (C), guanin (G), dan timin (T) – A berikatan dengan T dan G dengan C. Ini berarti urutan spesifik As, Ts, Cs, dan Gs akan menemukan dan mengikat komplemennya.

Pengikatan memungkinkan untaian pendek DNA bertindak sebagai “staples”, menjaga bagian untai panjang terlipat atau bergabung dengan untaian terpisah. Desain origami yang khas mungkin membutuhkan 250 staples. Dengan cara ini, DNA dapat berkumpul sendiri menjadi berbagai bentuk, membentuk kerangka berskala nano di mana berbagai partikel nano – banyak yang berguna dalam perawatan medis, penelitian biologi, dan pemantauan lingkungan – dapat dilampirkan.

Tantangan dalam menggunakan origami DNA ada dua, kata Majikes. Pertama, para peneliti membuat struktur 3D menggunakan bahasa asing – pasangan basa A, G, T dan C.Selain itu, mereka menggunakan staples pasangan basa tersebut untuk memutar dan melepaskan heliks ganda molekul DNA yang sudah dikenal sehingga untaian menekuk menjadi bentuk tertentu. Itu bisa sulit untuk dirancang dan divisualisasikan. Majikes dan Liddle mendesak para peneliti untuk memperkuat intuisi desain mereka dengan membuat mock-up 3D, seperti pahatan yang dibuat dengan magnet batang, sebelum mulai membuat. Model ini, yang dapat mengungkapkan aspek mana dari proses pelipatan yang kritis dan mana yang kurang penting, kemudian harus “diratakan” menjadi 2D agar kompatibel dengan alat desain berbantuan komputer untuk origami DNA, yang biasanya menggunakan representasi dua dimensi.

Pelipatan DNA dapat dilakukan dengan berbagai cara, beberapa kurang efisien dibandingkan yang lain, kata Majikes. Beberapa strategi, pada kenyataannya, mungkin akan gagal.

“Menunjukkan hal-hal seperti ‘Anda bisa melakukan ini, tetapi itu bukan ide yang baik’ – jenis perspektif itu tidak ada dalam artikel jurnal tradisional, tetapi karena NIST difokuskan pada penggerak keadaan teknologi di negara ini, kami ‘ dapat menerbitkan karya ini di jurnal NIST, “kata Majikes. “Kurasa tidak ada tempat lain yang akan memberi kita kelonggaran, waktu, dan waktu untuk menyelesaikan semua ini.”

Liddle dan Majikes berencana untuk menindaklanjuti pekerjaan mereka dengan beberapa manuskrip tambahan yang merinci cara berhasil membuat perangkat skala nano dengan DNA.

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Lagu Togel

Author Image
adminProzen