A Taxa de Crescimento de Gotículas de Condensado de DNA Aumenta com o Tamanho das Subunidades Participantes

A separação de fases líquido-líquido (LLPS) é um fenômeno comum que fundamenta a formação de organelas dinâmicas sem membrana nas células biológicas, que estão emergindo como atores principais no controle das funções celulares e da saúde. A síntese de sistemas líquidos biomoleculares a partir de constituintes simples, como ácidos nucleicos e peptídeos, é útil para entender a LLPS na natureza, assim como para desenvolver meios programáveis de construir novos materiais amorfos com propriedades que igualam ou superam aquelas observadas em condensados naturais. Em particular, compreender quais parâmetros determinam a cinética de crescimento de condensados é essencial para a síntese de condensados com capacidade para comportamentos dinâmicos e ativos. Aqui, usamos nanotecnologia de DNA para estudar condensados líquidos artificiais através de subunidades programáveis em forma de estrela, focando nos efeitos da variação no tamanho da subunidade. Primeiro, mostramos que a LLPS é alcançada em uma faixa de tamanho de subunidades de 6 vezes. Em segundo lugar, demonstramos que a taxa de crescimento das gotículas de condensado se escala com o tamanho da subunidade. Nossa investigação é suportada por um modelo geral que descreve como o crescimento e a coalescência devem escalar com o tamanho da subunidade sob suposições ideais. Além de sugerir uma rota para alcançar o controle da cinética de LLPS através do design do tamanho da subunidade em líquidos sintéticos, nosso trabalho sugere que o tamanho das partículas pode ser um parâmetro chave nos processos de condensação biológica.