DNA nanotechnology as a tool to manipulate lipid bilayer membranes

DNA als bouwmateriaal

DNA is niet alleen de drager van erfelijke informatie, het is ook een veelzijdig molecuul waarmee complexe structuren zijn te vormen. Daarom is DNA als bouwsteen in trek. Zhuojun Meng maakte aanpassingen aan DNA moleculen voor een effectiever gebruik als bouwmateriaal.

Meng bevestigde hydrofobe eenheden aan de nucleobasen, waardoor het mogelijk werd oligonucleotiden te verankeren in de membraan van kleine kunstmatige blaasjes. Zij toonde aan dat chemische synthese een waardevol hulpmiddel is om functionele DNA moleculen te produceren waarmee het mogelijk is de complexiteit van membraan-aanpassingsmethoden te verhogen.

Verder bestudeerde zij door lipide-DNA geïnduceerde fusie van dit soort blaasjes bestudeerd. Hieruit bleek dat de oriëntatie van DNA hybridisatie en het aantal verankeringseenheden een cruciale rol speelden bij fusie. Om de functionaliteit van DNA-gebaseerde blaasjes verder uit te breiden, werd de hybridisatie en dynamische uitwisseling van DNA op het oppervlak van liposomen onderzocht door toevoeging van DNA sequenties. Ook is een DNA-gebaseerd amplificatieproces uitgevoerd op het oppervlak van liposomen met een DNA-probe.

Ten slotte heeft Meng met succes de prestatie van een DNA-gemedieerd amplificatieproces op de zebravishuid aangetoond. Deze zebravis wordt veel gebruikt als diermodel in de ontwikkeling van geneesmiddelen, toxicologie en karakterisatie van nanodeeltjes in levende systemen. Het onderzoek van Meng laat zien dat de combinatie van DNA-nanotechnologie met levende dieren efficiënte bio-barcoding en in vivo tracking mogelijk maakt.

Het promotieonderzoek van Zhuojun Meng vond plaats bij de afdeling Polymer Chemistry and Bioengineering van het Zernike Institute for Advanced Materials met financiering door de China Scholarship Council.

Proefschrift: http://hdl.handle.net/11370/1ad9b828-8ab5-4551-8690-fe3e942871eb