Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Vitacoin

Нанокладовщик

ДНК-робота научили сортировать наночастицы

«Чердак»

Ученые из Калифорнийского технологического университета собрали из одноцепочечной ДНК робота с двумя «ногами» и «рукой». Он может шагать по ДНК-подложке и доставлять в нужное место молекулярные грузы.

Все действия, на которые способен ДНК-робот, реализованы благодаря принципу комплементарности ДНК – способности ее цепей обратимо слипаться друг с другом. На подложку, по которой перемещался робот, были «пришиты» короткие одноцепочечные молекулы ДНК, пару которым составляли последовательности в «ногах» робота. Длина их рассчитывалась таким образом, чтобы в каждый момент времени робот мог держаться за подложку только одной «ногой». Поочередно связываясь то одной, то другой «ногой», робот мог двигаться в случайном направлении, не затрачивая на это энергии.

В качестве груза ученые использовали последовательность ДНК, частично комплементарную «руке» робота. Наткнувшись на подходящий груз, робот связывался с ним, а затем продолжал случайные перемещения. В пункте назначения груза робота «поджидала» последовательность ДНК, полностью комплементарная грузу и, соответственно, связывающаяся с ним еще крепче. Оставив ей груз, робот приступал к переносу следующей молекулы.

Эксперименты показали, что эффективность доставки составила около 80%: иными словами, каждый пятый груз по каким-либо причинам не добирался до конечного пункта. Авторы работы связывают это с возможными ошибками при синтезе последовательностей ДНК.

Также исследователи проверили способность робота к сортировке, предложив ему одновременно два типа грузов, которые требовалось относить в разные конечные пункты. За 24 часа один робот успешно отсортировал на подложке размером 58×58 нм шесть молекул ДНК с «пришитыми» к ним флуоресцентными метками двух цветов.

cargo-sorting.jpg
Рисунок Demin Liu / Caltech, Sorting Molecules with DNA Robots – ВМ

При этом ему требовалось порядка пяти минут на один шаг, а длина каждого из них составила около шести нанометров. Запуская нескольких роботов трудиться одновременно, ученые смогли ускорить процесс сортировки.

Пока эффективность работы ДНК-робота показали только для ДНК с «пришитыми» к ней флуоресцентными молекулами, однако в дальнейшем его можно адаптировать для переноса частиц любого типа. Кроме того, поскольку случайные перемещения энергетически «бесплатны», каждого робота можно использовать сколько угодно раз.

Статья с описанием технологии и принципов работы ДНК-робота опубликована в журнале Science.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
 15.09.2017


Читать статьи по темам:

синтетическая биология нанобиология Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Рукотворная рибосома: начало положено

До настоящей рибосомы наноустройству, созданному учёным из Манчестерского университета, как самолёту братьев Райт до современного истребителя, но лиха беда начало.

читать

«Рибокомпьютер» в кишечной палочке

Генетики создали из бактерий биокомпьютеры с рекордно сложной логической схемой. Роль электрических сигналов в них играют короткие молекулы РНК.

читать

Живая флешка

Американские ученые записали gif-изображение в виде генетического кода, встроили его в геном бактерии и снова считали с генома почти без потери качества.

читать

Воскрешение вируса

Лошадиная оспа безопасна для людей, не является серьезной угрозой для сельского хозяйства и считается вымершей. Но реконструкция вируса взволновала и обывателей, и ученых.

читать

Гармошка из ДНК

Американские биохимики научились сплетать нити ДНК в своеобразные «гармошки», которые когда-нибудь можно будет использовать в биологических компьютерах.

читать

Вирусы из принтера

В ближайшем будущем ученые намерены расширить возможности новой технологии и получать на «принтере» все – от белковых вакцин и до простых бактериальных клеток.

читать