A nanotecnologia é um campo recente que combina biologia, física, química e ciência dos materiais para construir estruturas artificiais de DNA, aproveitando-se das propriedades naturais de auto-organização de suas fitas. Já foram construídos desde "sorrisos" de 10 nanômetros (10 bilionésimos de metro) de largura até pequenas caixas feitas de DNA em uma gota de água. Agora, o professor Alexander Heckel e seu aluno de doutorado Thorsten Schmidt do "Grupo de Excelência para Complexos Macromoleculares" na Universidade Goethe, Alemanha, conseguiram fazer dois anéis de apenas 18 nanômetros de largura de DNA e encaixá-los como se encaixam dois elos de corrente. Essa estrutura é chamada "catenane" termo derivado da palavra latina catena (cadeia).
O feito é um marco na nanotecnologia, uma vez que a estrutura construída é móvel, podendo girar livremente, o oposto das nanoestruturas rígidas já criadas. Segundo Heckel, o "catenane" é adequado para a construção de máquinas ou motores moleculares. Num futuro próximo, poderia ser usado para fazer arranjos e estudos de proteínas ou outras moléculas minúsculas para a manipulação por meio da auto-organização.
Método de fabricação do "catenane"
Ao fabricar nano estruturas de DNA, os cientistas tiram vantagens das regras de emparelhamento de quatro bases nucléicas do DNA, segundo as quais duas cadeias de DNA podem se encontrar (na nano arquitetura de DNA, a ordem básica não tem importância biológica). Um nucleotídeo A de uma fita faz par com um T em outra fita, e um C é complementar de um G. O truque é criar as sequências de fitas de DNA de forma a garantir que a estrutura desejada possa se autoconstruir sem a intervenção direta por parte do experimentador. Se apenas certas partes das fitas costumam complementar umas as outras, ramos e junções podem ser criados.
Schmidt e Heckel explicam, em artigo publicado recentemente na revista "Nano Letters", que o primeiro passo foi criar dois fragmentos de DNA em forma de "C" para os anéis. Com a ajuda de moléculas especiais - que agem como cola de sequencias específicas para a dupla hélice - os cientistas fizeram um arranjo dos "Cs" de forma a criar duas junções, com as pontas abertas apontando para longe uma da outra. O "catenane" foi criado ao adicionar duas fitas que se anexaram às terminações dos dois fragmentos de anéis, que ainda estavam abertos.
