Наношприц из ДНК для адресной доставки в клетки

Шприц из ДНК, который сам колет клетку В Университете Штутгарта собрали наношприц из свёрнутой ДНК. Он прокалывает мембрану клетки, впрыскивает груз и вытаскивает иглу обратно — не оставляя после себя отверстия. Начнём с проблемы. Молекулы попадают внутрь клетки в основном диффузией: просачиваются сами, куда придётся и когда придётся. «Биологические системы часто используют механическое движение для задач, которые невозможно решить одной лишь диффузией», — объясняет профессор Лаура На Лю, директор 2-го Физического института университета. Природа это давно сообразила. Некоторые бактерии носят внеклеточные сократительные инъекционные системы — молекулярные наномашины, которые протыкают клетку-мишень и вводят в неё груз. А в репродуктивной медицине есть ИКСИ, где сперматозоид механически вводят прямо в яйцеклетку. Масштабы различаются на порядки, принцип один: механическое проникновение даёт прямой доступ через мембрану. Как устроено устройство. Два модульных ДНК-оригами блока: основание, которое заякоривается на липидной мембране, и подвижная игла. Соединены они обратимым скользящим механизмом. Двигает иглу не мотор, а реакции вытеснения цепей ДНК: одна серия толкает иглу вперёд на прокол, другая тянет обратно. Цикл получается полностью программируемым, и именно обратимость позволяет протащить груз через мембрану, не нарушив её необратимо. Что этой штукой уже проделали в синтетических клетках: запустили цепные реакции гибридизации ДНК прямо на мембране, включили транскрипцию РНК адресной доставкой активаторов промотора и завезли внутрь каталитические ДНКзимы, которые избирательно резали РНК-субстраты. То есть механический транспорт напрямую управлял биохимией — с точным контролем по времени. Правда, пока всё проделано на синтетических клетках, а не на живых. Доставка белков и нуклеиновых кислот, молекулярная терапия, инженерные биоинтерфейсы — пока планы. @vselennayaplus