Chemici vyrobili z DNA nejmenší anténu světa, měří jen pět nanometrů

Vědci z Montrealské univerzity vytvořili nanoanténu pro sledování pohybu proteinů. Zařízení, o němž tento týden informoval časopis Nature Methods, je úplně novou metodou, která může pomoci sledovat změny proteinů v průběhu času a může vědcům pomoci lépe porozumět přírodním, ale i lidmi navrženým nanotechnologiím.

„Výsledky jsou tak skvělé, že jsme hned začali pracovat na založení start-upu, který by tuto nanoanténu dokázal komerčně využít a ona se tak dostala k co nejvíc vědcům ve farmaceutickému průmyslu,“ uvedl hlavní autor studie Alexis Vallée-Bélisle.

Před více než čtyřiceti lety vědci vynalezli první syntetizátor DNA, který umožnil vytvořit molekuly kódující genetickou informaci. „V posledních letech si ale chemici uvědomili, že DNA lze využít také k vytváření různých nanostruktur a nanostrojů,“ vysvětluje Vallée-Bélisle.

Obousměrná vysílačka

„DNA má vlastně podobné vlastnosti jako stavebnice LEGO, skládá se z drobných kostiček, z nichž se dá skládat cokoliv. Inspirovali jsme se těmito vlastnostmi a vytvořili jsme z těchto kostiček, které jsou dvacettisíckrát menší, než je tloušťka lidského vlasu, fluorescenční nanoanténu na bázi DNA, která může pomoci s pochopením funkcí proteinů,“ dodal.

„Podobně jako obousměrná vysílačka, která dokáže přijímat i vysílat rádiové vlny, fluorescenční nanoanténa přijímá světlo v jedné barvě nebo vlnové délce a v závislosti na pohybu proteinu, který snímá, pak vysílá zpět světlo v jiné barvě, kterou můžeme detekovat,“ popisuje vědec princip miniaturního zařízení.

Jednou z hlavních inovací těchto nanoantén je, že přijímací část antény je využita také ke snímání molekulárního povrchu studovaného proteinu prostřednictvím molekulární interakce – jako by to byla současně anténa a ještě k tomu kamera.

„Největší výhodou použití DNA pro konstrukci těchto nanoantén je, že chemie DNA je relativně jednoduchá a programovatelná,“ říká první autor studie Scott Harroun. Nanoantény na bázi DNA se podle něj dají syntetizovat s různou délkou a flexibilitou, což znamená, že se dá velmi snadno zajistit, aby byly specializované pro řadu konkrétních úkolů. „K DNA lze snadno připojit fluorescenční molekulu a pak tuto fluorescenční nanoanténu připojit k biologickému nanostroji, například enzymu,“ vysvětluje.

K čemu to je?

Výsledná anténka sice měří pouhých pět nanometrů, ale vydává zřetelný signál, když protein vykonává svou biologickou funkci. Takové fluorescenční nanoantény otevírají podle vědců mnoho zajímavých cest v biochemii a nanotechnologiích.

„Podařilo se nám například poprvé v reálném čase detekovat funkci enzymu alkalické fosfatázy s různými biologickými molekulami a léčivy,“ řekl Harroun. Tento enzym se podílí na mnoha onemocněních, včetně různých druhů rakoviny a střevních zánětů.

„Kromě toho, že nám tato nová metoda pomůže pochopit, jak přirozené nanostroje fungují nebo nefungují, což následně vede k onemocnění, může také pomoci chemikům identifikovat nové slibné léky a také nasměrovat nanoinženýry k vývoji vylepšených nanostrojů,“ dodal spoluautor studie Dominic Lauzon.

Jedním z hlavních pokroků, které tyto nanoantény umožňují, je podle vědců také jejich snadné použití. „Asi nejvíce nás těší, že spousta laboratoří na celém světě, které jsou vybaveny běžným spektrofluorometrem, by mohlo tyto nanoantény snadno využít ke studiu svých oblíbených proteinů, například k identifikaci nových léčiv nebo k vývoji nových nanotechnologií,“ doplnil Vallée-Bélisle. 

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Auta jsou dál největšími znečišťovateli měst. Problémem jsou filtry pevných částic

Automobilová doprava zůstává hlavním znečišťovatelem ovzduší v tuzemských městech. Přesto se situace i díky přísnějším zákonům v posledních letech výrazně zlepšuje. Hlavním problémem ale stále zůstávají nefunkční, nebo dokonce chybějící filtry pevných částic, a to u naftových i benzinových aut. Poukázala na to měření vědců z ČVUT a z Akademie věd.
před 8 hhodinami

Ve stockholmské kavárně člověk slouží umělé inteligenci

Kávu sice nalévá lidská ruka, ale za pultem v experimentální kavárně ve Stockholmu tahá za nitky něco mnohem méně tradičního. Začínající firma Andon Labs se sídlem v San Franciscu svěřila vedení kavárny Andon Café ve švédském hlavním městě zástupkyni umělé inteligence (AI), které říkají Mona, napsala agentura AP.
před 15 hhodinami

Archeologové nově přiblížili příběh lékaře, který zahynul v Pompejích

Stále existuje mnoho příběhů, které čekají na to, až budou vyprávěny, a které se vynořují z obrovského množství nálezů, jež pod vrstvami sopečných vyvrženin zůstaly v Pompejích. A řadu příběhů rozvíjí a zpřesňují opakovaná prostudování. Teď se to podařilo v jednom z nejlépe prozkoumaných míst – slavné Zahradě utečenců. Výpočetní tomografie pomohla vědcům přiblížit příběh lékaře.
před 18 hhodinami

Kamenný vrták, nemocný neandertálec a párátko. Experti popsali první operaci zubu

První známý zubařský zákrok se odehrál asi před šedesáti tisíci lety. Provedl ho neandertálec na jiném neandertálci – podle nové studie britských a ruských vědců „určitě úspěšně“.
před 21 hhodinami

NASA: Části mexického hlavního města se propadají o dva centimetry měsíčně

Některé části mexického hlavního města Mexico City se propadají o více než dva centimetry měsíčně, uvedl americký Národní úřad pro letectví a vesmír (NASA) s odkazem na nové měření z vesmíru.
17. 5. 2026

Vědci popsali nejdelšího dinosaura jihovýchodní Asie. Je větší než tyrannosaurus

Výzkumníci v Thajsku identifikovali dosud neznámý druh dinosaura. Byl největší v jihovýchodní Asii a vážil přibližně tolik jako čtyři sloni afričtí. O poznatcích publikovaných ve vědeckém časopisu Scientific Reports informovala americká veřejnoprávní rozhlasová stanice NPR.
17. 5. 2026

Před dvaceti lety varoval Al Gore svět před klimatickou krizí

Před dvaceti lety vstoupil do kin dokument, který zásadně proměnil veřejnou debatu o změně klimatu. Snímek An Inconvenient Truth („Nepříjemná pravda“) s bývalým americkým viceprezidentem Alem Gorem v hlavní roli se v roce 2006 stal globálním fenoménem. Pro miliony lidí šlo o první setkání s představou, že klimatická změna není vzdáleným problémem budoucnosti, ale procesem probíhajícím právě teď. O dvě dekády později se ale nabízí otázka: Jak dobře film obstál ve světle aktuálních poznatků?
16. 5. 2026

V prvním kole přijímacích zkoušek na střední školy uspělo více zájemců než vloni

V prvním kole přijímacích zkoušek na střední školy uspělo 93,3 procenta žáků, kteří se hlásili z devátých tříd základních škol. Je to podobně jako loni, kdy jich podle aktualizovaných dat bylo 92,9 procenta, informovala v pátek v tiskové zprávě státní organizace Cermat. Do čtyřletých a kratších oborů letos školy přijaly 89,8 procenta uchazečů. Je to více než v roce 2025, kdy bylo podle aktualizovaných dat Cermatu přijato 87,9 procenta uchazečů.
15. 5. 2026Aktualizováno15. 5. 2026
Načítání...