Influência da viscosidade e íons de Hofmeister na interação DNAnanoporo unitário da alfatoxina

Abstract

O nanoporo protéico unitário formado pela alfatoxina de Staphylococcus aureus pode ser empregado como elemento de reconhecimento molecular no desenvolvimento de biossensores, espectrômetro de massas e seqüenciadores de DNA. Genericamente o processo de reconhecimento molecular ocorre com a interação analito-nanoporo devido à entrada ou permeação de moléculas unitárias no lume aquoso do nanoporo. A presença de uma molécula do analito no interior do nanoporo provoca alterações discretizadas na corrente iônica. A análise da série temporal funciona como “impressão digital” da molécula ocupante ou permeante do nanoporo. A altíssima velocidade de translocação do DNA através do nanoporo ainda é uma dificuldade para o sequenciamento preciso e confiável destas moléculas. Neste trabalho avaliou-se como o aumento da viscosidade e a presença de íons da série de Hofmeister no meio aquoso influenciam na interação DNA-nanoporo, visando encontrar as condições adequadas que favoreçam a detecção diferencial de cada uma das bases nucleotídicas. A confecção da bicamada lipídica plana e a inserção do nanoporo unitário na membrana, bem como os registros de correntes iônicas através dos poros foram obtidas em condições de fixação de voltagem. Todos os experimentos foram realizados a 25OC. Na solução banhante do nanoporo utilizou-se alguns ânions da família VIIA, juntamente com o K+, e alguns dos cátions da família IA juntamente com o Cl-, todos na concentração de 4M e em pH 7,5. A interação do ssDNA (50b-poliA) foi detectada pelo nanoporo através de bloqueios na corrente iônica. As constantes cinéticas de interação ssDNA-nanoporo foram determinadas da análise de pelo menos um milhão de bloqueios de corrente. A adição de glicerol no meio aquoso do nanoporo diminuiu significativamente a condutância do nanoporo e condutividade da solução dos íons de Hofmeister. Por outro lado aumentou a viscosidade das soluções dos íons de Hofmeister, principalmente no caso do fluoreto de potássio. O fluoreto de potássio aumentou em aproximadamente 15%, o tempo de residência do ssDNA no nanoporo. Deste modo o aumento na viscosidade juntamente com os íons de Hofmeister, especificamente o fluoreto de potássio, aumenta a sensibilidade do nanoporo, porém ainda não o suficiente para discriminação adequada das bases nucleotídicas.