Ученые из СПбГУ научились настраивать ДНК-переключатели

В основе разработки лежат ДНК-комплексы, способные менять свою конфигурацию подобно застежке-молнии. В нейтральной среде компоненты системы плотно соединены, но при повышении кислотности они перестраиваются в объемные структуры, напоминающие бочонки. Ранее такие переключатели было сложно использовать в медицине из-за отсутствия инструментов для точной настройки условий их активации.

Команда под руководством Павла Габрусёнка и Петра Соколова предложила два способа управления этим процессом. Первый метод заключается в изменении длины соединительной нити между компонентами: чем она больше, тем легче комплекс распадается на «бочонки». Второй подход предполагает варьирование стабильности самой «молнии» путем подбора пар нуклеотидов. Если количество комплементарных зубцов снижается, для переключения системы требуется менее кислая среда.

Полученная модель позволяет предсказывать поведение молекул с точностью до десятых долей единицы pH. Это дает возможность проектировать наноустройства под конкретные биологические задачи. В планах исследователей — расширить функционал систем, чтобы они реагировали не только на кислотность, но и на концентрацию других маркеров, таких как глюкоза или билирубин.