Todos sabemos que las moléculas de ADN expresan la herencia a través de la información genética. Sin embargo, en los últimos años, los científicos han descubierto que el ADN puede conducir corrientes eléctricas. Esto lo convierte en un candidato interesante para roles que la naturaleza no pretendía para esta molécula, como circuitos eléctricos más pequeños, rápidos y baratos en dispositivos electrónicos, y para detectar las primeras etapas de enfermedades como el cáncer y el COVID-19.
En un estudio reciente publicado en Nature Nanotechnology, el profesor Danny Porath de la Universidad Hebrea de Jerusalem y su equipo en el Instituto de Química y en el Centro de Nanociencia y Nanotecnología, ayudaron a acercar la aguja a tales aplicaciones al demostrar una gran método confiable para medir las corrientes eléctricas que pasan a través de una molécula de ADN. Pudieron localizar e identificar moléculas individuales entre los electrodos y medir corrientes eléctricas significativas en moléculas de ADN individuales. Su hallazgo más sorprendente fue que la corriente pasa a través de la columna vertebral del ADN, contrariamente a las suposiciones anteriores en la comunidad científica de que la corriente fluía a lo largo de pares de bases de ADN. “El alto grado de confiabilidad, reproducibilidad experimental y estabilidad de nuestro método permite una amplia gama de experimentos, en los que los investigadores pueden aprender sobre las propiedades de conducción del ADN y acercar el campo a la creación de detectores médicos y circuitos electrónicos basados en ADN”, compartió Porath.
El estudiante de doctorado de la Universidad Hebrea y miembro del equipo, Roman Zhuravel, hizo todo lo posible, superando las dificultades técnicas de larga data para desarrollar una técnica que pudiera unir de manera confiable una sola molécula de ADN a los contactos eléctricos. Para verificar que la mayor parte de la corriente pasa a través de la columna vertebral, creó discontinuidades en la columna vertebral misma, a ambos lados de la doble hélice, y lo vio, en este caso no había corriente.
Para Porath, estos hallazgos son lo más destacado de su carrera, “pudimos desacreditar un paradigma de veinte años. Si bien aún deben resolverse muchos obstáculos técnicos, hemos dado un gran paso hacia el santo grial de la construcción de un circuito electrónico basado en ADN”.
El estudio fue dirigido por Porath junto con Alexander Kotlyar de la Universidad de Tel Aviv, el difunto Yossi Sperling del Instituto Weizmann e investigadores de Chipre, España, Estados Unidos e India.
CITATION: Zhuravel, R., Huang, H., Polycarpou, G. et al. Backbone charge transport in double-stranded DNA. Nat. Nanotechnol. (2020). https://doi.org/10.1038/s41565-020-0741-2.
FUNDING: Israel Science Foundation, Minerva Centre for Bio-Hybrid Complex Systems and The Etta and Paul Schankerman Chair of Molecular Biomedicine.
