Ученые экспериментируют с вирусами и ДНК, чтобы сформировать «оригами»

May 26, 2023

18 июля 2023 г.

Хасинта Боулер — научный журналист Cosmos. Они были опубликованы в журнале «Лучшие австралийские научные статьи 2022 года».

Представьте себе вирус. Вы думаете об остроконечном шаре, напоминающем COVID или ВИЧ? Или инопланетные шипы бактериофага?

Хотя формы вирусов невероятно универсальны, международная группа исследователей решила проявить еще больше творчества, используя шаблоны «оригами» ДНК, чтобы сформировать способ сборки вирусов.

Мы надеемся, что забавные результаты позволят ученым создать более эффективные вакцины.

Исследование опубликовано в журнале Nature Nanotechnology.

Вирусы — это просто коробки, несущие генетическую информацию. «Коробка» называется капсидом, и она защищает всю важную ДНК или РНК внутри.

Капсиды обычно состоят из 20 треугольных граней (как 20-гранная игральная матрица), но они также могут иметь меньше сторон или быть «спиральными» и больше похожими на трубки.

Чтобы сформировать эти капсиды, ДНК или РНК внутри капсида имеют конкретные инструкции для механизмов внутри живой клетки о том, как производить больше. Когда вирус заражает клетку, инструкции удаляются, и клетка начинает производить новые части.

Исследователи взяли этот уже отлаженный процесс и добавили еще один элемент — оригами.

ДНК-оригами — это техника складывания ДНК в фигуры. Команда, некоторые из которых из Университета Гриффита в Квинсленде, создала 3D-обручи и трубки разных размеров, сделанные из ДНК, на которую затем вырос капсид.

«Эта деятельность больше похожа на упаковку подарка: вирусные белки откладываются поверх другой формы, определяемой формой ДНК-оригами», — говорит доктор Фрэнк Сейнсбери, вирусолог из Гриффита.

«А разные вирусные белки подобны разной упаковочной бумаге, которая может иметь отношение к разным вариантам использования покрытой ДНК-оригами».

Хотя это немного похоже на вирусный проект декоративно-прикладного искусства, причина этого важна. Исследователи обнаружили, что капсид по-прежнему защищает внутреннюю ДНК, а это означает, что его можно использовать для генетических вакцин или систем доставки определенной генетической информации.

По сути, конструкция позволяла команде использовать способность вируса проникать в наше тело в своих целях.

Первоначально опубликовано в журнале Cosmos под заголовком «Для создания более эффективных вакцин ученые возятся с ДНК, чтобы сформировать «оригами».