💡 Ученые Санкт-Петербургского государственного университета разработали модель, которая позволяет прогнозировать и настраивать чувствительность ДНК-переключателей к кислотности среды. В перспективе такие молекулярные устройства помогут создавать системы адресной доставки лекарств, биосенсоры и «умные» препараты, активирующиеся в определенных условиях. Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда. В медицине, биотехнологии и материаловедении востребованы молекулы-переключатели, которые меняют свою структуру и свойства в зависимости от условий окружающей среды. Так, например, молекулы, отзывающиеся на кислотность, можно использовать в системах доставки лекарств и в противоопухолевых препаратах, поскольку в здоровых тканях и опухолях кислотность отличается. В основе переключателей — два типа ДНК-структур: G-квадруплекс и i-мотив. При изменении кислотности они меняют форму: из структуры, напоминающей застежку-молнию, превращаются в два объемных элемента, похожих на бочонки. ✔️ Исследователи выяснили, что чувствительность переключателя можно регулировать, изменяя длину соединяющей ДНК-нити и прочность взаимодействия между компонентами. Это позволяет управлять кислотностью, при которой устройство меняет структуру. ✔️ На основе экспериментов ученые построили математическую модель, которая описывает сборку и разборку ДНК-комплексов и позволяет проектировать переключатели с заданным порогом срабатывания — с точностью до десятых долей единицы pH. «Описанные нами принципы конструирования ДНК-переключателей в перспективе позволят создавать умные лекарства, которые активируются только в кислой среде опухоли, биосенсоры с настраиваемой чувствительностью и молекулярные логические устройства. В дальнейшем мы планируем применить наши разработки для создания нанолекарств, которые реагируют и на другие важные биологические показатели, например, концентрацию глюкозы или билирубина», — рассказывает участник проекта, поддержанного грантом РНФ, Петр Соколов, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры молекулярной биофизики и физики полимеров физического факультета СПбГУ 📌 Результаты опубликованы в журнале Analytical Chemistry 📌 Подробнее — на сайте РНФ 😊 РНФ | Телеграм | ВКонтакте | MAX #новостинауки_РНФ #химия