Små "keramikk"-gjenstander ble satt sammen fra DNA. Se hva genetikerne har gjort

Forskere fra Duke University og Arizona State University har utviklet et program som

gjør tegninger eller digitale modeller til avrundededannes til tredimensjonale strukturer laget av DNA. Hver liten hul gjenstand er ikke mer enn en milliondels centimeter i diameter. Teknologien vil være nyttig for å lage små beholdere for medikamentlevering eller støpeformer for støping av metallnanopartikler for solceller og medisinsk utstyr.

Det er fire "bokstaver" i den genetiske koden, ellernitrogenholdige baser (adenin, guanin, tymin og cytosin) som kombineres på forutsigbare måter i cellene våre for å danne DNA-sekvensen. Forskerne brukte forbindelsesmønstrene mellom elementene i dette "alfabetet" for å "programmere" trådene slik at de brettes til forskjellige former.

Modellering av resultater (øverst) og ferdige produkter under et mikroskop (nederst). Bilde: Arizona State University

Som et resultat av simuleringen velger datamaskinen,hvordan konvertere en brukers tegning til en sekvens av ett eller flere enkelttrådede DNA-fragmenter. Den kan nå tusenvis av baser og dannes av flere hundre korte DNA-tråder som binder seg til komplementære sekvenser på lange kjeder og går sammen i «produksjon».

For eksempel, hvis du tilbyr en datamaskin en tegninget objekt som ligner en sopp, genererer programmet en liste over DNA-tråder som uavhengig må settes sammen til riktig konfigurasjon. Da er det nok å syntetisere trådene med riktig rekkefølge, legge dem i ett reagensrør, og alt annet vil skje av seg selv. Når DNA-blandingen varmes opp og avkjøles, bretter den seg til ferdige produkter på bare 12 timer, forklarer forfatterne.

Prosessen med å modellere og sette sammen molekyler. Bilde: Daniel Fu et al., Science Advances

Forskere eksperimenterer med DNA sombyggemateriale siden 1980-tallet. De første tredimensjonale figurene var enkle kuber, pyramider, fotballer - geometriske figurer med ru og blokkflater. Men å designe strukturer med buede overflater mer som de som finnes i naturen har vært utfordrende, forklarer forskerne. Dette krever ofte iterasjon gjennom mange alternativer for å oppnå ønsket form. Et åpen kildekodeprogram levert av genetikere løser dette problemet.

Les mer:

17 år gammel ingeniør kom opp med en magnetløs motor: den kan brukes i elektriske kjøretøy

Publisert testvideo av verdens første propell med 11 blader

Det viste seg hvor gammelt vannet vi drikker i dag