I en ny teknik kendt som DNA-origami, folder forskere lange DNA-strenge igen og igen til
Collagen viser nogle af de teknikker og designs, der bruges i DNA-origami.
DNA-origami-teknikken var banebrydende inden forCalifornia Institute of Technology i 2006 har tiltrukket hundreder af nye forskere i løbet af det sidste årti, der søger at skabe modtagere og sensorer, der kan opdage og behandle sygdomme i menneskekroppen, vurdere indvirkningen af forurenende stoffer på miljøet og hjælpe i en række andre biologiske anvendelser.
Selvom principperne for DNA-origami er enkle, er værktøjerne ogteknikkerne til denne teknik til oprettelse af nye strukturer er ikke altid lette at forstå og er ikke blevet veldokumenteret. Derudover havde forskere, der er nye i denne metode, ikke en eneste henvisning til at finde den mest effektive måde at opbygge DNA-strukturer på og kunne undgå de faldgruber, der kunne have taget måneder eller endda års forskning.
"Vi ville samle alle instrumenterne,udviklet af mennesker, ét sted, og forklare, hvad der ikke kan siges i en traditionel tidsskriftsartikel. Gennemgangsartikler kan fortælle dig alt, hvad alle har gjort, men de vil ikke fortælle dig, hvordan folk gjorde det."
Jacob Majikes, en forsker ved National Institute of Standards and Technology (NIST).
DNA origami er baseret på evnerkomplementære basepar af DNA-molekyler til at binde til hinanden. Blandt de fire DNA-baser - adenin (A), cytosin (C), guanin (G) og thymin (T) - A binder til T og G til C. Dette betyder, at en bestemt sekvens af As, Ts, Cs og Gs vil finde og binder til dets tilføjelse.
Binding tillader korte DNA-trådefungere som hæfteklammer, holde sektioner af lange kæder foldet eller forbinde individuelle kæder. Et typisk origami-design kan kræve 250 hæfteklammer. Således kan DNA selvorganisere sig i forskellige former og danne en nanoskala ramme, hvortil et sæt nanopartikler kan knyttes, hvoraf mange bruges til behandling, biologisk forskning og miljøovervågning.
Ifølge Magix er brugen af DNA-origamistår over for to problemer. For det første skaber forskerne tredimensionelle strukturer ved hjælp af basepar A, G, T og C. Derudover bruger de disse baseparstifter til at vride og afvikle den velkendte dobbelte helix af DNA-molekyler, så de bøjer i specifikke former. Det kan være svært at designe og visualisere. Majike og Liddle opfordrer forskere til at styrke deres designintuition ved at skabe 3D-mock-ups, såsom skulpturer lavet med stangmagneter, inden de går i produktion. Disse modeller, som kan vise, hvilke aspekter af foldningsprocessen, der er kritiske, og hvilke der er mindre vigtige, skal derefter flades ud i 2D for at være kompatible med DNA origami CAD-værktøjer, som typisk bruger 2D-repræsentationer.
DNA-foldning kan udføres på forskellige måderpå måder, hvoraf nogle er mindre effektive end andre, bemærker Magix. Faktisk kan nogle strategier dømmes til at mislykkes. Liddle og Magikes planlægger at tilføje et par ekstra manuskripter til deres arbejde, der beskriver, hvordan man med succes opretter nanoskalaenheder med DNA.
Læs mere:
Sundhedsministeriet i Argentina har videregivet data om bivirkningerne hos dem, der modtog Sputnik V.
Platypus viste sig at være en genetisk blanding af pattedyr, fugle og krybdyr.
Kulpulveret blev omdannet til grafit ved hjælp af en mikrobølgeovn.
Abort og videnskab: hvad vil der ske med de børn, der føder.