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Químicos
americanos criam robô de DNA que anda
Da Redação
Em São Paulo
Um bípede microscópico com pernas de apenas 10 nanômetros de
comprimento e feito de fragmentos de DNA deu seus primeiros passos. O
andarilho minúsculo está sendo celebrado pelos nanotecnólogos como o
maior avanço da área. Os inventores do bípede, os químicos Nadrian
Seeman e William Sherman, da Universidade de Nova York, dizem que apesar
de muitos cientistas terem tentado construir dispositivos de escala
nanométrica capazes de se mover com duas pernas, o deles foi o primeiro
a ser bem-sucedido.
"É um avanço em tudo o que já foi feito antes", diz Bernard
Yurke, do Bell Labs, em Nova Jersey. Burke integrou a equipe que fez uma
mas mais conhecidas máquinas moleculares até agora: um par de pinças
também construído com fitas de DNA.
Assim como os esforços anteriores de escala molecular, as pinças de
Yurke mal abriam e fechavam: elas não podiam sequer se mover. Mas para
a fabricação em nanoescala se tornar um prospecto realista, serão
necessários robôs microscópicos móveis para modelar outras nanomáquinas
e mover moléculas úteis e átomos ao redor.
O bípede da equipe da UNY pode andar porque suas pernas baseadas em DNA
são capazes de se desconectar da base de DNA, mover-se um pouquinho e
depois se conectar novamente.
Por que DNA? Por dois motivos. Primeiro, ao contrário de outros polímeros,
as cadeias de DNA gostam de andar em pares. Contudo, duas fitas de DNA vão
apenas unir-se se as seqüências das bases de cada fita complementar a
outra da maneira correta -de modo que, ao fazer o ajuste fino das seqüências,
os químicos obtêm um alto grau de controle sobre onde cada fita se
une. Segundo, pesquisadores esperam que as células possam, um dia, ser
projetadas para fabricar essas máquinas baseadas em DNA.
Cada uma das pernas do DNA-andarilho tem 36 bases de aminoácidos de
comprimento e é feita a partir de duas fitas de DNA que juntas formam a
dupla hélice. No topo, uma parte elástica de cada fita de DNA liga
cada uma das pernas. No pé, uma das duas fitas se projeta da hélice
para servir como um pé adesivo. O caminho pelo qual o minúsculo bípede
viaja também é feito de DNA, e é projetado de modo que as seções
desemparelhadas das fitas de DNA se encaixem nos pés do bípede. Isso
funciona como pontos de apoio para os pés.
Os pés se ligam ao caminho por meio de fitas-âncoras de DNA que
combinam com a seqüência do pé em uma ponta e com o caminho na outra.
Como a seqüência de cada pé é única, ela exige âncoras diferentes.
Assim, para fazer o andarilho dar um passo, um pedaço avulso da fita de
DNA é introduzido para descartar uma das âncoras, liberando o pé.
A âncora tem uma alça no topo -uma fita curta de DNA que não amarra o
pé ao caminho. A fita avulsa adere a essa alça e em seguida amarra a
âncora durante toda a caminhada. A âncora se separa facilmente porque
prefere ter parceiros para todos os seus pares-base. O pé livre agarra
uma nova âncora, que se junta ao próximo apoio, dando o passo à
frente. Repetir o procedimento para levar o pé de trás para adiante
completa a caminhada do microandarilho.
O bípede de DNA faz seu nanopasseio em uma banheira contendo um líquido
que impede o DNA de se separar.
O resultado do estudo será publicado na edição desta sexta-feira da
revista "New
Scientist".
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