Genética
com molibdenita
Se você
ainda não prestou atenção suficiente à molibdenita, então é melhor se ligar
nesse emergente material bidimensional.
Além de
todos os progressos na eletrônica, nos LEDs e nas células solares, agora
pesquisadores descobriram que nanoporos feitos em folhas de dissulfeto de
molibdênio (MoS2) podem sequenciar o DNA de forma mais rápida e mais precisa do
que qualquer outro material conhecido.
"Nós
já usamos a molibdenita para resolver outros problemas, então pensamos, por que
não experimentá-la e ver como ela se sai no sequenciamento de DNA?", conta
Narayana Aluru, da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign, nos Estados
Unidos.
A
surpresa é que o nanoporo de MoS2 superou todos os materiais já utilizados para
isso, incluindo o grafeno.
Nanoporo
Um
nanoporo é um buraco muito pequeno perfurado através de uma folha muito fina de
um material. Para o sequenciamento genético, o nanoporo deve ter a espessura
exata para deixar passar apenas uma única molécula de DNA de cada vez.
A
molécula de DNA é empurrada através do nanoporo por uma corrente elétrica. Essa
passagem gera flutuações na corrente, uma vez que as quatro letras do alfabeto
do DNA - A, C, G e T - são ligeiramente diferentes em forma e tamanho. Então, é
só medir a corrente para sequenciar o DNA.
A
maioria dos materiais usados até agora na construção de nanoporos é grosso
demais, o que fez com que o grafeno desse grandes esperanças para os
pesquisadores. Infelizmente, a molécula de DNA gruda no nanoporo de grafeno, o
que gera ruídos muito fortes.
A
molibdenita também é um material formado por uma única camada atômica, mas o
DNA escorrega através dela sem problemas.
Além
disso, as primeiras simulações geraram quatro sinais distintos correspondendo
às bases de uma molécula de DNA de cadeia dupla, enquanto outros sistemas têm
produzido, na melhor das hipóteses, dois sinais - A/T e C/G - que, então,
exigem extensa análise computacional para tentar distinguir um A de um T e um C
de um G.
A
descoberta da precisão da molibdenita para o sequenciamento do DNA veio bem na
hora em que Shuo Liu e seus colegas da Universidade da Califórnia, em um
trabalho separado, conseguiram montar um nanoporo dentro de um chip.
Além de
melhorar a automação, o chip permite fazer simultaneamente leituras ópticas e
elétricas do nanoporo, capturando mais informações - e informações mais
precisas - do que cada uma das técnicas usadas separadamente.
"O
nanoporo injeta uma única molécula dentro do canal fluídico, onde ela então
fica disponível para medições ópticas. Esta é uma ferramenta de pesquisa útil
para fazer estudos de uma única molécula," disse Holger Schmidt, cuja
equipe já construiu biochips para capturar vírus individuais e colocou um
equipamento inteiro de espectroscopia atômica dentro de outro chip.
Agora a
equipe poderá substituir seu grosso nanoporo de estado sólido pela membrana
bidimensional de molibdenita, obtendo resultados ainda melhores.
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