Rabu, 18 Juli 2012

DNA Walker: Mesin Nanomolekul Berbahan DNA

Ilustrasi DNA Walker (image from: rsc.org)
Apabila kita membayangkan rekayasa molekul genetik, kita cenderung membayangkan transformasi genetika seperti memindahkan sifat dari organisme yang satu ke organisme yang lain. Oleh karena itu sangat unik melihat hasil penelitian kerjasama antara New York University dan Nanjing University yang satu ini. Mereka membuat molekul DNA yang mampu bertindak layaknya mesin konstruksi, bisa mengangkat dan memindahkan molekul-molekul secara otonom.


Molekul ini disebut DNA walker dan merupakan pengembangan untuk nanoteknologi. Nanoteknologi sendiri pada umumnya berupaya untuk menyusun molekul-molekul tingkat nano (lebih kecil daripada mikro) yang dapat digunakan untuk berbagai macam aplikasi. Sayangnya metode penyusunan yang ada saat ini memerlukan kondisi lingkungan yang berbeda-beda untuk satu proses yang sama dan melibatkan perubahan termodinamika dan reaktan di mana kesalahan kecil yang dapat menyebabkan molekul-molekul yang hendak disusun berbenturan satu sama lain atau menghasilkan produk yang tidak spesifik. Para ilmuwan kemudian menemukan bahwa alam sendiri memiliki sistem penyusun tingkat molekuler yang sangat sensitif dan sistematis yaitu DNA. Molekul DNA dapat menjalankan serangkaian proses secara efisien dengan reaktan dan kondisi yang telah tersedia di dalam sel.


Pada DNA walker, molekul asam nukleat direkayasa sehingga membentuk struktur segitiga dengan kaki. Selain alasan di atas, DNA juga dipilih sebagai struktur utama molekul walker karena sifatnya yang mampu menyimpan informasi. Hal ini memungkinkan ilmuwan untuk memasukkan sistem pengendalian seperti ‘tombol’ pengatur ON/OFF yang umum ada pada alat elektronik. Kemampuan DNA menyimpan informasi juga mampu meminimalisasi kesalahan akibat pengaruh luar seperti temperatur dan reaktan yang dapat menyebabkan produk berbenturan satu sama lain atau menghasilkan produk yang tidak spesifik.


Struktur DNA walker (image from: fundstueckeinchemie.blogspot.com)




                                   Struktur DNA walker (image from: fundstueckeinchemie.blogspot.com)
Dalam prosesnya DNA walker akan melibatkan dua struktur DNA lainnya yang disebut origami dan kaset. Cara kerja mereka bisa dianalogikan seperti sistem pengangkutan kargo. Origami akan berperan sebagai rel tempat walker untuk bergerak dan melekat pada ujung jalur produksi. Kaset kemudian akan menyururi sepanjang origami untuk mengidentifikasi molekul yang akan diambil oleh walker dan melekat pada posisi tertentu. Keunikan dri kaset adalah sifatnya yang bisa ‘dinyalakan’ dan ‘dimatikan’ sehingga kita bisa mengatur struktur molekul yang nanti akan terbentuk. Setelah itu walker akan mulai berjalan sepanjang jalur origami dan ketika menemukan kaset yang ‘menyala’ maka akan mengambil molekul tersebut. Selanjutnya urutan basa nukleotida pada setiap walker akan memungkinkan kecocokan yang unik satu dengan yang lainnya dan pada akhirnya walker yang satu dapat melekatkan molekul yang dibawanya dengan molekul dari walker lainnya membentuk struktur nano yang spesifik.


Pada hasil penelitian yang diterbitkan dalam jurnal ilmiah Nature, para peneliti berhasil menggunakan sistem DNA walker untuk mengambil dan mengumpulkan partikel-partikel emas berukuran nano. Selain aplikasi dalam nanoteknologi, DNA walker juga diharapkan dapat membantu dunia bioteknologi dalam mengisolasi dan mengumpulkan fragmen DNA tertentu. Metode ini diharapkan dapat membantu mengurangi penggunaan kit isolasi DNA yang memakan waktu.


ssumber
http://sciencebiotech.net/dna-walker-mesin-nanomolekul-berbahan-dna/#more-1915

Artikel Terkait:

Read more at http://lenterablogger.blogspot.com/2012/05/cara-buat-artikel-terkait-scroll-bar.html#O8DI5OjM5JsWXsFK.99

Tidak ada komentar:

Posting Komentar