5.1-Composició

El nanorobot molecular d'ADN molecular spider està format per una proteïna anomenada estreptavidina que fa de cos, una cadena simple d'ADN i tres enzims d'ADN 8-17 que han estat adaptats per formar part de cadenes simples d'ADN que faran de potes:

5.1.1-Estreptavidina

La estreptavidina és una proteïna tetramèrica que sintetitza la bactèria Streptomyces avidinii. Es caracteritza per la seva elevada afinitat per la biotina. La constant de dissociació del complex biotina-estreptavidina és de l'orde dels 10^-14 mol/L sent una de les interaccions no-covalents més fortes conegudes en la natura. L'estreptavidina és un dels compostos més utilitzats en biologia molecular i bionanotecnologia per la resistència del complex biotina-estreptavidina als dissolvents orgànics, desnaturalitzants, detergents, enzims proteolítics, temperatures extremes i al pH. La següent imatge mostra l'estructura del complex biotina-estreptavidina (biotina en groc estreptavidina en blau i càrrega elèctrica en vermell).

5.1.2-Enzim d'ADN 8-17

Mentre la funcional versatilitat i l'habilitat catalítica de les proteïnes i de l'ARN han estat apreciades durant molt de temps, les funcions biologiques de l'ADN són suposadament limitades al emmagatzemament i transmissió de la informació genètica i encara no s'han estudiat mai a fons fora dels organismes vius. Tot i així, un gran nombre de estudis in vitro han mostrat que les cadenes simples d'ADN, al igual que les d'ARN, poden doblegar-se formant complexes. estructures terciàries i realitzar reconeixements i catàlisis moleculars. En particular, el descobriment dels enzims d'ADN, també anomenats desoxiriboenzims o catalitzadors d'ADN, ha despertat gran l'interès en diverses àrees científiques. Des de un punt de vista mecànic, els enzims fets d'ADN són ideals per investigar la base molecular de la catàlisis. Des de un punt de vista aplicatiu, els enzims d'ADN mostren unes característiques molt útils, tals com estabilitat química i facilitat de síntesi, que els fa particularment adequats per a la biotecnologia i la farmacèutica.

Un exemple rellevant és el que proporcionen dos petits desoxiriboenzims d'escissió d'ARN, anomenats "8-17" i "10-23", indetificats per Santoro i Joyce. Aquests enzims d'ADN poden ser dissenyats per reconeixer i partir ARNs específics, per aquesta raó estan sent investigats com a potencials quimioterapèutics. A més a més tenen moltíssimes aplicacions en biotecnologia. Les propietats de l'enzim 8-17 són bastant desconegudes comparant-les amb els coneixements que tenim del "10-23". El desoxiriboenzim 8-17 és un dels més simples desoxiriboenzims d'escissió d'ARN d'escoberts fins ara. Només realitza la catàlisi en presència d'un ió metàl·lic di-valent.

En aquesta imatge podem veure la forma de l'enzim d'ADN 8-17 (només bases en negreta). Aquest enzim s'ha unit a un substrat i aquest substrat es partirà per on indica la fletxa produint dos productes. L'escissió es dona en l'enllaç fosfodiéster que uneix les bases A i G. Aquesta escissió serà la característica fonamental del nanorobot que el capacitarà per caminar.