Группа учёных из США показала, что ДНК-оригами, несущие зонд для детектирования РНК, должны быть стабильны во внутриклеточной среде. Опасения учёных были вызваны тем, что чужеродная ДНК в клетках зачастую подвергается деградации. Специальные ферменты – нуклеазы – узнают и расщепляют молекулы ДНК, защищая клетку от паразитов. Однако прямоугольные конструкции ДНК-оригами, собранные учёными, оказались устойчивы к действию этих нуклеаз.
Образцы ДНК-оригами, а также одноцепочечной ДНК вируса М13 и двуцепочечной ДНК фага лямбда были обработаны лизатом клеток человека. Лизат – это внутреннее содержимое клеток; он был получен по стандартной методике путём разрушения клеток и последующего удаления ядерной ДНК и остатков клеточных мембран. Таким образом, в лизате содержались те же нуклеазы, что и в живой клетке. Оказалось, что даже после многочасовой обработки таким лизатом ДНК-оригами сохраняли свою целостность, тогда как одно- и двуцепочные ДНК полностью разрушались (рисунок 1). Исследователи предполагают, что нуклеазы не распознают свёрнутую в оригами молекулу ДНК как субстрат. Возможно, из-за своей сложной архитектуры ДНК в составе оригами не может принять конформацию, удобную для связывания с ферментами, либо тому виной высокая плотность отрицательного заряда ДНК-оригами.
Учёные также проверили, что клеточный лизат не нарушает способность ДНК-оригами распознавать и связывать молекулы РНК. Для этого они модифицировали прямоугольную конструкцию, добавив шесть «гантелеобразных» (dumbbell-shaped) мотивов в левый верхний угол и разместив 12 зондов к РНК человеческого бета-актина вдоль правого края (рисунок 2). Гантелеобразные мотивы выступают над поверхностью плоской ДНК-структуры, благодаря чему можно быстро сориентироваться, какой же из углов – верхний левый. После обработки таких модифицированных ДНК-оригами лизатом клеток HeLa они сохраняли способность связывать РНК бета-актина (рисунок 3).
Полученные результаты показывают, что ДНК-оригами, по всей видимости, должны быть устойчивы к разрушающему воздействию внутриклеточной среды, не теряя при этом своих функциональных свойств. Работа «Stability of DNA Origami Nanoarrays in Cell Lysate» опубликована в Nano Letters.
Лев Артемович, ирония или сарказм?
Лев Артемович, ирония или сарказм?
