42
2016-09-21
ДНК тетраэдры созданы в лаборатории
Благодаря своей уникальной двойной спиральной структуре из ДНК имеется возможность построить и использовать пространственную форму в качестве базового материала для программируемых наноразмерных архитектур. Такой объёмный комплекс ДНК может иметь множество вариантов применения, включая своеобразные ДНК наномоторы для доставки биодатчиков и лекарств. Данное исследование является боьшим шагом вперед, так как удалось создать тетраэдр нанометрового размера из одной нити ДНК, используя метод, который имеет значительные преимущества для сборки аналогичных структур в больших масштабах.
Исследователи из Университета штата Аризона и Гонконгского университета науки и технологии, опубликовали свои результаты ещё в 2009 году в очередном выпуске журнала Американского химического общества. Как объясняют исследователи, в настоящее время количество различных искусственных ДНК конструкций постоянно растет. Но до сих пор создавались 3D наноструктуры ДНК только из нескольких нитей (олигонуклеотиды) с заданной последовательностью. В этом новом исследовании, международный коллектив учёных показал, что ДНК-тетраэдры могут теперь быть самостоятельно собранными только из одной нити ДНК. Кроме того, они продемонстрировали метод воспроизведения ДНК тетраэдров в живом организме, который может быть применен для разработки и распространению других наноструктур ДНК в будущем.
В своём интервью PhysOrg.com один из учёных Ян Ми сказал: “Полученные нами 3D наноструктуры, которые могут быть воспроизведены в естественных условиях, способны многое нам рассказать о мощных механизмах природы. ДНК-наноструктуры могут служить своеобразными строительными лесами для создания других материалов с контролируемым пространственным расположением. Изучение и настройка пространственной зависимости и взаимодействия биомолекулярных наноматериалов может быть проведена найденным нами способом”.
ДНК тетраэдры из четырех треугольных граней были построены из одной нити ДНК, что составило 286 нуклеотидов в длину. Шесть ребер тетраэдра состоят из двойных спиралей: пять были идентичны двойной спирали, а шестое ребро было более сложной структуры – оно состояло из “двойной двойной спирали”. Четыре из этих ребер содержат расщепляемые элементы — последовательности нуклеотидов в центре, а все четыре вершины состоят из нечетного основания тимина, чтобы иметь достаточную гибкость для укладки в этих углах. После этого исследователи отжигали ДНК. При отжиге ДНК самоорганизовывалась в тетраэдр с длиной ребра семь нанометров. После подтверждения успешной сборки ДНК тетраэдра, исследователи разработали метод репликации наноструктур для использования в естественных условиях с целью клонирования и получения наноструктур в больших масштабах.
Применение всего одной нити ДНК, по словам авторов, позволяет значительно упростить процесс изготовления тетраэдров; в ближайшем будущем ученые намерены создать многогранники других типов, а также модифицировать технологию и перейти к использованию РНК.
Источник: www.quantumcristal.com
Исследователи из Университета штата Аризона и Гонконгского университета науки и технологии, опубликовали свои результаты ещё в 2009 году в очередном выпуске журнала Американского химического общества. Как объясняют исследователи, в настоящее время количество различных искусственных ДНК конструкций постоянно растет. Но до сих пор создавались 3D наноструктуры ДНК только из нескольких нитей (олигонуклеотиды) с заданной последовательностью. В этом новом исследовании, международный коллектив учёных показал, что ДНК-тетраэдры могут теперь быть самостоятельно собранными только из одной нити ДНК. Кроме того, они продемонстрировали метод воспроизведения ДНК тетраэдров в живом организме, который может быть применен для разработки и распространению других наноструктур ДНК в будущем.
В своём интервью PhysOrg.com один из учёных Ян Ми сказал: “Полученные нами 3D наноструктуры, которые могут быть воспроизведены в естественных условиях, способны многое нам рассказать о мощных механизмах природы. ДНК-наноструктуры могут служить своеобразными строительными лесами для создания других материалов с контролируемым пространственным расположением. Изучение и настройка пространственной зависимости и взаимодействия биомолекулярных наноматериалов может быть проведена найденным нами способом”.
ДНК тетраэдры из четырех треугольных граней были построены из одной нити ДНК, что составило 286 нуклеотидов в длину. Шесть ребер тетраэдра состоят из двойных спиралей: пять были идентичны двойной спирали, а шестое ребро было более сложной структуры – оно состояло из “двойной двойной спирали”. Четыре из этих ребер содержат расщепляемые элементы — последовательности нуклеотидов в центре, а все четыре вершины состоят из нечетного основания тимина, чтобы иметь достаточную гибкость для укладки в этих углах. После этого исследователи отжигали ДНК. При отжиге ДНК самоорганизовывалась в тетраэдр с длиной ребра семь нанометров. После подтверждения успешной сборки ДНК тетраэдра, исследователи разработали метод репликации наноструктур для использования в естественных условиях с целью клонирования и получения наноструктур в больших масштабах.
Применение всего одной нити ДНК, по словам авторов, позволяет значительно упростить процесс изготовления тетраэдров; в ближайшем будущем ученые намерены создать многогранники других типов, а также модифицировать технологию и перейти к использованию РНК.
Источник: www.quantumcristal.com
