Химики создали ДНК-сборочную линию
Химики из Нью-Йоркского университета и Нанкинского университета в Китае создали ДНК-сборочную линию, которая потенциально может эффективно создавать новые материалы в наномасштабе. Их работа опубликована в последнем выпуске журнала Nature.
"Промышленная сборочная линия включает фабрику, рабочих и конвейерную систему. Мы воспроизвели каждую из этих функций, используя компоненты ДНК", — сказал профессор химии NYU Надриан Симан, старший автор исследования.
Сборочная линия основана на трёх ДНК-компонентах:
ДНК-оригами — конструкция, в которой несколько сотен коротких нитей ДНК направляют очень длинную нить ДНК для формирования структур любой желаемой формы. Эти структуры имеют площадь примерно 100 x 100 нанометров и толщину около 2 нм. ДНК-оригами служит каркасом сборочной линии и содержит её "путь" (трек).
Три ДНК-машины (кассеты), которые служат программируемыми устройствами для доставки "груза". В качестве груза исследователи использовали золотые наночастицы диаметром 5–10 нанометров. Изменение управляющих последовательностей в кассете позволяет включать или предотвращать передачу груза растущей конструкции.
ДНК-"ходок", аналогичный шасси собираемого автомобиля. Он движется по треку сборочной линии, останавливаясь у ДНК-машин, чтобы собрать и перенести ДНК-груз.
По мере движения "ходока" по пути, заданному треком из ДНК-оригами, он последовательно встречает три ДНК-устройства. Эти устройства можно переключать между состоянием "включено" (разрешает передачу груза "ходоку") и "выключено" (передачи не происходит). Таким образом, конечный ДНК-продукт может включать груз, взятый от одного, двух или всех трёх ДНК-устройств.
"Ключевая особенность сборочной линии — программируемость ДНК-машин, доставляющих груз, что позволяет генерировать восемь различных продуктов", — пояснил Симан.