Da DNA blev opdaget, og forskerne lærte at kontrollere det, blev ikke bare videnskaben, men hele samfundet revolutioneret; i dag skaber vi rutinemæssigt kunstige DNA-strukturer til mange formål, for eksempel diagnosticering og behandling af sygdomme. Nu har et internationalt forskerhold skabt et supermolekyle, der har potentiale til at revolutionere videnskaben yderligere. Holdet beskriver deres supermolekyle som et ægteskab mellem DNA og peptider. Peptider består af små kæder af aminosyrer, og de er i lighed med DNA meget vigtige biomolekyler. Peptidstrukturer bruges blandt andet til at skabe kunstige proteiner og forskellige nanostrukturer.

»Hvis man kombinerer disse to, som vi har gjort, får man et meget kraftfuldt molekylært værktøj, der kan føre til den næste generation af nanoteknologi. Med det kan vi lave mere avancerede nanostrukturer, for eksempel til at opdage sygdomme,« siger en af hovedforfatterne, Chenguang Lou, lektor på Institut for Fysik, Kemi og Farmaci på SDU.

I forskningsartiklen beskriver forskerne, hvordan de har kombineret trestrengede DNA-strukturer og trestrengede peptidstrukturer, og de beskriver de mekaniske egenskaber af det resulterende molekyle.

Det lyder måske simpelt at koble DNA og peptider, men det er det langt fra. Det ses kun sjældent i naturen, at DNA- og peptid­strukturer er kemisk forbundet, som det nye supermolekyle er. Selvom der foregår enkelte interaktioner mellem dem, opfører de sig oftest som hund og kat i naturen og går ikke godt i spænd sammen. En mulig årsag er molekylernes kiralitet – det vil sige, at de ligesom alle biologiske strukturer optræder i en bestemt spejlbilledeform (ligesom venstre og højre hånd har samme struktur, men er rumligt forskellige). DNA er altid højrehåndet, og peptider er altid venstrehåndede, hvilket gør det til en stor udfordring at kombinere dem. I deres forskning ændrede forskerne peptid-kiraliteten fra venstrehåndet til højrehåndet, så den passer med DNA'ets kiralitet (der jo altid er højrehåndet). Resultatet er, at de to strukturer nu kan matche og arbejde sammen i stedet for at frastøde hinanden.

Ifølge forskerne bidrager deres arbejde også til svaret på, hvorfor den biologiske verden er kiral: Svaret er energi; Den kirale verden er mindst energikrævende og dermed den mest stabile.

Birgitte Svennevig, SDU. Se også Nature Communications vol. 13, Art. No.: 76 (2022).