De minuscules objets de "poterie" ont été assemblés à partir d'ADN. Regardez ce que les généticiens ont fait

Des chercheurs de l'Université Duke et de l'Université d'État de l'Arizona ont développé un programme qui

transforme les dessins ou les modèles numériques en arrondisse forme en structures tridimensionnelles constituées d’ADN. Chaque petit objet creux ne mesure pas plus d’un millionième de centimètre de diamètre. La technologie sera utile pour créer de minuscules conteneurs pour l’administration de médicaments ou des moules pour couler des nanoparticules métalliques pour les cellules solaires et les dispositifs médicaux.

Il y a quatre "lettres" dans le code génétique, oubases azotées (adénine, guanine, thymine et cytosine) qui se combinent de manière prévisible dans nos cellules pour former la séquence d'ADN. Les chercheurs ont utilisé les modèles de connexions entre les éléments de cet "alphabet" pour "programmer" les fils afin qu'ils se plient en différentes formes.

Modélisation des résultats (en haut) et des produits finis au microscope (en bas). Image : Université d'État de l'Arizona

À la suite de la simulation, l'ordinateur sélectionne,comment convertir le dessin d'un utilisateur en une séquence d'un ou plusieurs fragments d'ADN simple brin. Il peut atteindre des milliers de bases et est formé de plusieurs centaines de courts brins d'ADN qui se lient à des séquences complémentaires sur de longues chaînes et se rejoignent en "production".

Par exemple, si vous offrez à un ordinateur un dessinun objet ressemblant à un champignon, le programme génère une liste de brins d'ADN qui doivent s'assembler indépendamment dans la configuration correcte. Ensuite, il suffit de synthétiser les fils avec la séquence correcte, de les placer dans un tube à essai et tout le reste se fera tout seul. Lorsque le mélange d'ADN est chauffé et refroidi, il se transforme en produits finis en seulement 12 heures, expliquent les auteurs.

Processus de modélisation et d'assemblage de molécules. Image : Daniel Fu et al., Science Advances

Des chercheurs expérimentent l'ADN commematériau de construction depuis les années 1980. Les premières figures tridimensionnelles étaient de simples cubes, des pyramides, des ballons de football - des figures géométriques avec des surfaces rugueuses et en blocs. Mais concevoir des structures avec des surfaces courbes plus semblables à celles que l'on trouve dans la nature a été un défi, expliquent les scientifiques. Cela nécessite souvent de parcourir de nombreuses options pour obtenir la forme souhaitée. Un programme open source fourni par des généticiens résout ce problème.

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