Sunday Science: быстрые оригами из ДНК для создания микромашин

Цепи ДНК можно заставить сворачиваться в определенные формы за считанные минуты. Ничего особенного? Во время предыдущих исследований такой процесс мог занимать дни.

Биотехники уже давно мечтают о процессе, который позволит создавать нано-машины из ДНК и ранее они проводили множество тестов, на более простых формах – рубках, боксах, треугольниках – однако даже такие элементарные объекты требовали огромных сил и большого количества времени.

Техника включает использование коротких цепей ДНК для продолжительного удержания нитей в определенных точках – как липкая лента. До недавнего времени, придание формы требовало использование нагрева и последующего охлаждения ДНК в течении целой недели.

Теперь временные затраты сократились всего до минут. Хендрик Дитц, биофизик из Технологического Университета Мюнхена, вместе со своими коллегами покрыл ДНК флюоресцентной краской и посмотрел что происходит во время  охлаждения и сворачивания. Останавливая реакцию на различных стадиях, команда наблюдала за тем, как далеко зашел процесс.

И во время этой проверки они обнаружили кое-что удивительное: "Оказалось, что практически на всей температурной шкале ничего не происходило," говорит Дитц. Он проанализировал 19 различных форм, в том числе цилиндры, кирпичики и шестеренки. Каждый объект сворачивался при определенной температуре между  45 °C и 60 °C.

После определения того, какая температура отвечает за те или иные формы, Дитц протестировал температуры на ранее подготовленных распутанных цепях ДНК, всего через несколько минут они приняли форму, причем с высокой эффективностью.

"Это сделает наши жизни гораздо проще," говорит Уилльям Ших, который занимается той же областью, но в Гарварде, и чья исследовательская группа очень благодарна работе Дитца. Проще, быстрее и эффективней – благодаря новому открытию формы объектов могут значительно усложниться.

Дитц надеется использовать свое открытие для создания компьютерной модели, которая будет определять время сворачивания объектов из ДНК.