قام باحثون من جامعة ديوك وجامعة ولاية أريزونا بتطوير برنامج
هناك أربعة "أحرف" في الشفرة الجينية ، أوالقواعد النيتروجينية (الأدينين والجوانين والثيمين والسيتوزين) التي تتحد بطرق يمكن التنبؤ بها في خلايانا لتشكيل تسلسل الحمض النووي. استخدم الباحثون أنماط الوصلات بين عناصر هذه "الأبجدية" لـ "برمجة" الخيوط بحيث تنثني إلى أشكال مختلفة.
نتائج النمذجة (أعلى) والمنتجات النهائية تحت المجهر (أسفل). الصورة: جامعة ولاية أريزونا
نتيجة للمحاكاة ، يختار الكمبيوتر ،كيفية تحويل رسم المستخدم إلى تسلسل واحد أو أكثر من شظايا الحمض النووي أحادية الجديلة. يمكن أن تصل إلى آلاف القواعد وتتكون من عدة مئات من الخيوط القصيرة من الدنا التي ترتبط بالتسلسلات التكميلية على سلاسل طويلة وتتحد معًا في "الإنتاج".
على سبيل المثال ، إذا عرضت على جهاز كمبيوتر رسمًاكائن يشبه الفطر ، يقوم البرنامج بإنشاء قائمة من خيوط الحمض النووي التي يجب أن تتجمع بشكل مستقل في التكوين الصحيح. ثم يكفي تجميع الخيوط بالتسلسل الصحيح ، ووضعها في أنبوب اختبار واحد ، وسيحدث كل شيء آخر من تلقاء نفسه. أوضح المؤلفون أنه عندما يتم تسخين خليط الحمض النووي وتبريده ، فإنه يطوى إلى منتجات نهائية في غضون 12 ساعة فقط.
عملية النمذجة وتجميع الجزيئات. الصورة: دانيال فو وآخرون ، تقدم العلوم
يقوم الباحثون بتجربة الحمض النووي مثلمواد البناء منذ الثمانينيات. كانت الأشكال الأولى ثلاثية الأبعاد عبارة عن مكعبات بسيطة ، وأهرامات ، وكرات كرة قدم - أشكال هندسية ذات أسطح خشنة وكتلة. أوضح العلماء أن تصميم الهياكل ذات الأسطح المنحنية التي تشبه تلك الموجودة في الطبيعة يمثل تحديًا. غالبًا ما يتطلب ذلك التكرار من خلال العديد من الخيارات لتحقيق الشكل المطلوب. برنامج مفتوح المصدر يقدمه علماء الوراثة يحل هذه المشكلة.
قراءة المزيد:
ابتكر مهندس يبلغ من العمر 17 عامًا محركًا غير مغناطيسي: يمكن استخدامه في السيارات الكهربائية
فيديو اختباري منشور لأول مروحة في العالم ذات 11 ريشة
اتضح كم عمر الماء الذي نشربه اليوم