V novej technike známej ako DNA origami výskumníci skladajú dlhé vlákna DNA znova a znova
Koláž zobrazuje niektoré techniky a vzory používané v DNA origami.
Priekopníkom bola technika DNA origamiKalifornský technologický inštitút v roku 2006 prilákal za posledné desaťročie stovky nových vedcov, ktorí sa snažili vytvoriť prijímače a senzory, ktoré by dokázali detekovať a liečiť choroby v ľudskom tele, hodnotiť vplyv znečisťujúcich látok na životné prostredie a pomáhať pri množstve ďalších biologických aplikácií.
Aj keď sú princípy DNA origami jednoduché, nástroje atechniky tejto techniky na vytváranie nových štruktúr nie sú vždy ľahko pochopiteľné a neboli dobre zdokumentované. Vedci, ktorí sú v tejto metóde noví, navyše nemali jediný odkaz, ktorý by sa mali obrátiť, aby našli najefektívnejší spôsob stavby štruktúr DNA, a mohli by sa vyhnúť nástrahám, ktoré by mohli trvať mesiace alebo dokonca roky výskumu.
"Chceli sme zhromaždiť všetky nástroje,vyvinuté ľuďmi na jednom mieste a vysvetliť to, čo nemožno povedať v tradičnom časopise. Články s recenziami vám môžu povedať všetko, čo každý urobil, ale nepovedia vám, ako to ľudia urobili.“
Jacob Majikes, výskumník z Národného inštitútu pre štandardy a technológie (NIST).
DNA origami je založená na schopnostiachkomplementárne páry báz molekúl DNA, aby sa navzájom viazali. Medzi štyrmi bázami DNA - adenín (A), cytozín (C), guanín (G) a tymín (T) - A sa viaže na T a G na C. To znamená, že určitá sekvencia As, Ts, Cs a Gs nájde a sa naviaže na svoj doplnok.
Viazanie umožňuje krátke reťazce DNApôsobia ako skoby, držia sekcie zložených dlhých reťazí alebo spájajú jednotlivé reťaze. Typický dizajn origami môže vyžadovať 250 svoriek. DNA sa teda môže samoorganizovať do rôznych foriem a vytvárať tak štruktúru nanorozmerov, ku ktorej je možné pripojiť sadu nanočastíc, z ktorých sa mnohé používajú na ošetrenie, biologický výskum a monitorovanie životného prostredia.
Podľa Magixa použitie DNA origamičelia dvom problémom. Najskôr vedci vytvoria trojrozmerné štruktúry pomocou párov báz A, G, T a C. Okrem toho pomocou týchto sponiek bázových párov krútia a odvíjajú známu dvojzávitnicu molekúl DNA tak, aby sa ohýbali do konkrétnych tvarov. Môže byť ťažké navrhnúť a vizualizovať. Majike a Liddle vyzývajú výskumných pracovníkov, aby pred tým, ako sa dostanú do výroby, upevnili svoju dizajnérsku intuíciu vytvorením 3D modelov, ako sú sochy vyrobené z tyčových magnetov. Tieto modely, ktoré môžu ukázať, ktoré aspekty procesu skladania sú kritické a ktoré sú menej dôležité, by potom mali byť sploštené v 2D, aby boli kompatibilné s nástrojmi DNA origami CAD, ktoré zvyčajne používajú 2D reprezentácie.
Skladanie DNA je možné vykonať rôznymi spôsobmispôsobmi, z ktorých niektoré sú menej účinné ako iné, poznamenáva Magix. Niektoré stratégie môžu byť v skutočnosti odsúdené na neúspech. Liddle a Magikes plánujú dokončiť svoju prácu niekoľkými ďalšími rukopismi, ktoré podrobne popisujú, ako úspešne vytvoriť zariadenia v nanorozmeroch s DNA.
Čítaj viac:
Ministerstvo zdravotníctva Argentíny zverejnilo údaje o vedľajších účinkoch u tých, ktorí dostali Sputnik V.
Ptakopysk sa ukázal ako genetická zmes cicavcov, vtákov a plazov.
Uhoľný prášok sa pomocou mikrovlnnej rúry zmenil na grafit.
Potraty a veda: čo sa stane s deťmi, ktoré budú rodiť.