Ученые разработали методику «закручивания» соединений на основе ДНК в ленты Мёбиуса, замкнутые структуры, имеющие всего одну грань, и продемонстрировали методы постепенного усложнения подобных фигур, которые в будущем могут использоваться для молекулярных машин, сообщается в статье исследователей, опубликованной в журнале Nature Nanotechnology.
Структуры наподобие ленты Мёбиуса, которую проще всего изготовить из полосы бумаги, скрутив ее на 180 градусов и склеив концы, очень часто встречаются в природе, однако изготовлять их на молекулярном уровне искусственным путем до сих пор ученые не могли.
Авторы публикации Хао Янь и Янь Лю, химики из Аризонского университета в США, разработали одностадийный процесс получения ленты Мёбиуса из коротких отрезков на основе фрагментов ДНК. В качестве исходного материала, как и во всем известном искусстве сложения фигур из бумаги, где таковым является большой квадратный лист, в ДНК-оригами берется длинный отрезок одинарной цепочки ДНК. Впоследствии он несколько раз «сгибается» и «складыватся» с помощью нескольких более коротких фрагментов ДНК. В результате образуется полоска из 11 параллельных одиночных спиралей ДНК, скованных друг с другом короткими отрезками ДНК.
«Мы берем длинную спираль ДНК из 10 тысяч 249 «букв» и после этого добавляем в среду, содержащую эту молекулу, короткие отрезки ДНК. В результате длинный отрезок складывается в полосу, которая затем сама собой сворачивается в ленту Мёбиуса», – сказал Янь.
Аналогичным образом, используя дополнительные короткие отрезки ДНК ученые сумели «разрезать» полученную ленту Мебиуса в двух позициях и сложить из нее новую более сложную и большую скрученную структуру. Другим примером такого усложнения стало создание двух скрученных связанных между собой кольцевых структур.
Теперь ученым предстоит разработать рутинные процедуры создания еще более сложных структур на основе ДНК, с узлами и сочленениями, которые в будущем могут найти применение в создании молекулярных машин.
Структуры наподобие ленты Мёбиуса, которую проще всего изготовить из полосы бумаги, скрутив ее на 180 градусов и склеив концы, очень часто встречаются в природе, однако изготовлять их на молекулярном уровне искусственным путем до сих пор ученые не могли.
Авторы публикации Хао Янь и Янь Лю, химики из Аризонского университета в США, разработали одностадийный процесс получения ленты Мёбиуса из коротких отрезков на основе фрагментов ДНК. В качестве исходного материала, как и во всем известном искусстве сложения фигур из бумаги, где таковым является большой квадратный лист, в ДНК-оригами берется длинный отрезок одинарной цепочки ДНК. Впоследствии он несколько раз «сгибается» и «складыватся» с помощью нескольких более коротких фрагментов ДНК. В результате образуется полоска из 11 параллельных одиночных спиралей ДНК, скованных друг с другом короткими отрезками ДНК.
«Мы берем длинную спираль ДНК из 10 тысяч 249 «букв» и после этого добавляем в среду, содержащую эту молекулу, короткие отрезки ДНК. В результате длинный отрезок складывается в полосу, которая затем сама собой сворачивается в ленту Мёбиуса», – сказал Янь.
Аналогичным образом, используя дополнительные короткие отрезки ДНК ученые сумели «разрезать» полученную ленту Мебиуса в двух позициях и сложить из нее новую более сложную и большую скрученную структуру. Другим примером такого усложнения стало создание двух скрученных связанных между собой кольцевых структур.
Теперь ученым предстоит разработать рутинные процедуры создания еще более сложных структур на основе ДНК, с узлами и сочленениями, которые в будущем могут найти применение в создании молекулярных машин.
Обсуждения Ученые научились закручивать соединения на основе ДНК