Estabilidade e Propriedades Mecânicas Dependentes do Ambiente de Feixes de Seis Hélices de DNA Origami com Diferentes Espaçamentos de Crossover

O design interno das nanoestruturas de DNA define como elas se comportam em diferentes condições ambientais, como soluções ricas em endonucleases ou de baixo conteúdo de Mg2+. Notavelmente, os crossovers inter-helicoidais que formam o núcleo desses objetos de DNA têm um impacto significativo em suas propriedades mecânicas e estabilidade. É importante ressaltar que o design de crossover pode ser usado para otimizar nanoestruturas de DNA para aplicações-alvo, especialmente ao desenvolvê-las para ambientes biomédicos. Para elucidar isso, são apresentados dois designs de DNA origami idênticos em outros aspectos, mas que possuem um número diferente de crossovers de fixação entre hélices vizinhas, espaçados em intervalos de 42 e 21 pares de bases (pb), respectivamente. O comportamento dessas estruturas é, então, comparado em várias condições de tampão, bem como quando expostas à digestão enzimática por DNase I. Os resultados mostram que um número maior de crossovers melhora significativamente a resistência à nucleases do DNA origami, tornando-o menos acessível às enzimas de digestão, mas, ao mesmo tempo, diminui sua estabilidade em condições livres de Mg2+ ao reduzir a maleabilidade das estruturas. Portanto, esses resultados representam um passo importante em direção a um design racional de nanoestruturas de DNA específicas para aplicações.