ДНК-конструктор: собираем додекаэдр

Молекулы ДНК и в особенности их короткие отрезки в последнее время притягивают к себе все больше внимания со стороны представителей науки, так как могут использоваться для построения сложных нанообъектов.

На сей раз ученым из Рурского университета под руководством Гюнтера фон Кедровски удалось построить из коротких обрывков ДНК додекаэдры – объемные многоугольники, имеющие 12 граней. Ученые использовали способность ДНК к самосборке по принципу комплементарности.

Единичным элементом нового ДНК-конструктора немецких ученых стали трехлучевые заготовки – трисолигонуклеотиды, состоящие из прямолинейных фрагментов молекул ДНК, соединенных в общей вершине одним из концов.

Для того, чтобы в результате постадийного запрограммированного синтеза получился именно додекаэдр, а не какая-либо другая фигура, ученым необходимо было использовать комплект из заготовок, каждая из которых абсолютно уникальна, то есть имеет неповторимую последовательность нуклеотидов в цепи. При этом все отрезки ДНК должны иметь одинаковую длину, а отрезки, образующие одну заготовку, должны быть попарно комплементарны с одним из отрезков другой.

В итоге исследователи синтезировали двадцать трехлучевых заготовок, из которых в результате постадийного синтеза и получили конечный продукт, состоящий из большого числа одинаковых додекаэдров. Как оказалось, эти додекаэдры способны прогибаться под давлением без разрушения структуры подобно надувным резиновым шарикам.

Ученые планируют в дальнейшем снабдить трисолигонуклеотиды функциональными группами, прикрепленными к вершинам заготовок. Такие функциональные группы позволят в будущем конструировать более сложные структуры на основе уже синтезированных додекаэдров и применять их в различных областях – от медицины до наноэлектроники.

Статья Jan Zimmermann et al. "Self-Assembly of a DNA Dodecahedron from 20 Trisoligonucleotides with C_3h Linkers" вышла в журнале Angewandte Chemie.

Портал «Вечная молодость» www.vechnayamolodost.ru по материалам Газеты.Ru

01.04.2008