Uit DNA werden kleine "aardewerk"-items samengesteld. Kijk wat de genetici hebben gedaan

Исследователи из университета Дьюка и университета штата Аризона разработали программу, которая

превращает рисунки или цифровые модели округлых форм в трехмерные структуры, состоящие из ДНК. Каждый крошечный полый объект не превышает миллионных долей см в поперечнике. Технология пригодится, чтобы создавать крошечные контейнеры для доставки лекарств или формы для отливки металлических наночастиц для солнечных элементов и медицинских приборов.

Er zijn vier "letters" in de genetische code, ofstikstofhoudende basen (adenine, guanine, thymine en cytosine) die op voorspelbare manieren in onze cellen combineren om de DNA-sequentie te vormen. De onderzoekers gebruikten de verbindingspatronen tussen de elementen van dit 'alfabet' om de draden zo te 'programmeren' dat ze zich in verschillende vormen vouwen.

Modelleren van resultaten (boven) en afgewerkte producten onder een microscoop (onder). Afbeelding: Arizona State University

Als resultaat van de simulatie selecteert de computer,hoe de tekening van een gebruiker kan worden omgezet in een reeks van een of meer enkelstrengige DNA-fragmenten. Het kan duizenden basen bereiken en wordt gevormd door enkele honderden korte DNA-strengen die zich binden aan complementaire sequenties op lange ketens en samenkomen in "productie".

Bijvoorbeeld als je een computer een tekening aanbiedteen object dat lijkt op een paddenstoel, genereert het programma een lijst met DNA-strengen die onafhankelijk moeten worden samengevoegd tot de juiste configuratie. Dan is het voldoende om de draden in de juiste volgorde te synthetiseren, ze in één reageerbuis te plaatsen en al het andere gebeurt vanzelf. Wanneer het DNA-mengsel wordt verwarmd en afgekoeld, vouwt het zich in slechts 12 uur tot afgewerkte producten, leggen de auteurs uit.

Het proces van het modelleren en assembleren van moleculen. Afbeelding: Daniel Fu et al., Science Advances

Onderzoekers experimenteren met DNA alsbouwmateriaal sinds de jaren 80. De eerste driedimensionale figuren waren eenvoudige kubussen, piramides, voetballen - geometrische figuren met ruwe en blokoppervlakken. Maar het ontwerpen van structuren met gebogen oppervlakken die meer lijken op die in de natuur, was een uitdaging, leggen de wetenschappers uit. Dit vereist vaak iteratie door vele opties om de gewenste vorm te bereiken. Een open source-programma van genetici lost dit probleem op.

Lees verder:

De 17-jarige ingenieur bedacht een magneetloze motor: hij kan worden gebruikt in elektrische voertuigen

Gepubliceerde testvideo van 's werelds eerste propeller met 11 bladen

Het bleek hoe oud het water is dat we vandaag drinken