Генетики научились «вязать» из ДНК наноструктуры размером с вирус
ДНК — исключительно удобная структура для «вязания» самых разных нанообъектов. Ученые разработали программу для управления такого рода «вязанием». Стало совсем хорошо
Ученые Университета Дюка и Университета Аризоны продемонстрировали удивительный набор наноразмерных ваз, тарелок и полых сфер, вложенных одна в другую как матрешки.
Но ученые использовали для работы не дерева или глину, а нити молекул ДНК, сложенные в трехмерные объекты с нанометровой точностью.
Эти наноструктуры демонстрируют возможности новой программы с открытым исходным кодом, разработанной учеными. Программное обеспечение позволяет пользователям брать цифровые модели и превращать их под управлением ПО в трехмерные структуры, состоящие из ДНК.
Размер наноструктур ДНК, показанных в работе не превышает одной миллионной сантиметра в поперечнике. Более 50 000 из них могут поместиться на булавочной головке.
Но исследователи говорят, что это больше, чем просто нано-скульптуры. Программное обеспечение позволяет создавать контейнеры для доставки лекарств или формы для отливки металлических наночастиц определенной формы для солнечных элементов.
Как строить из ДНК
Для большинства людей ДНК — это генетические инструкции всех живых существ от вирусов до китов. Но для генетиков — это исходный код и строительный материал. Что-то вроде пряжи.
В генетическом коде ДНК есть четыре «буквы» или основания, которые соединяются в клетках, образуя витки ДНК. Эти «буквы» ДНК соединяются друг с другом строго определенным образом — А с Т или С с G — и никак иначе (такие связи называются комплиментарными). Это и использовали исследователи. Создавая нити ДНК с определенными последовательностями оснований (букв), они могут «запрограммировать» нити таким образом, чтобы они складывались в самые разные формы за счет комплиментарных связей.
Несколько длинных фрагментов одноцепочечной ДНК длиной в тысячи оснований с помощью нескольких сотен коротких нитей ДНК («скрепок») можно «сшивать» в самые разные формы.
Программное обеспечение DNAxiS — это первый программный инструмент, который позволяет пользователям создавать эти формы автоматически, используя алгоритмы для определения, где разместить короткие «скрепки» ДНК,