Ученые собрали коробочки из ДНК

Коробочки из ДНК. Оранжевым и фиолетовым показаны молекулы замка. Изображение Ebbe S. Andersen, Aarhus University

Ученые "научили" молекулы ДНК самоорганизовываться в сложные трехмерные структуры. Статья с описанием новой технологии опубликована в журнале Nature. Коротко методика и получившиеся конструкции описаны на портале Nature News.

ДНК является популярным строительным материалом для создания разнообразных структур наноразмера. Цепи ДНК определенной последовательности способны спариваться друг с другом, образуя относительно прочные связи. Необходимое количество молекул ДНК легко может быть получено в бактериальных или вирусных системах (бактерии или вирусы можно "запрограммировать" на синтез нужных последовательностей). Технологии сборки двух- и трехмерных конструкций из нуклеиновых кислот получили название ДНК-оригами.

Авторы нового исследования решили "построить" из ДНК коробочки с крышками. Сборка должна была происходить в два этапа. На первой стадии исследователи планировали получить плоские листы из молекул нуклеиновых кислот, а на второй - склеить их вместе при помощи коротких кусочков ДНК. Чтобы листы соединились с образованием нужной структуры, ученым необходимо было рассчитать, последовательность нуклеотидов (отдельных "кирпичиков", из которых состоит ДНК) всех используемых молекул ДНК. Подобрать необходимую последовательность ученые смогли при помощи специально написанной компьютерной программы. Итоговый вариант содержал много комплементарных последовательностей - таких, которые спариваются друг с другом.

После того как все отрезки ДНК были синтезированы, исследователи просто смешали их вместе в подходящем растворителе (в случае ДНК можно использовать воду). В течение нескольких часов в пробирках собрались коробочки размером 42х36х36 нанометров. Коробочки закрывались откидными крышками. Ученые также разработали ДНК-замки, которые плотно запечатывали крышку. Часть молекул замка была соединена с крышкой, часть со стенкой. Нити ДНК-замка спариваются друг с другом, запирая коробочку. Чтобы отпереть замок, необходимо добавить в раствор последовательность-ключ. Спаривание между ключом и замком сильнее, чем между молекулами замка, поэтому запечатывающая крышку пара нитей ДНК распаривается.

Ученые считают, что ДНК-"тара", подобная созданным ими коробочкам, может быть использована для доставки лекарственных веществ к органам и тканям. Крышка с замком предотвратит преждевременное высвобождение "посылки". Тем не менее, авторы признают, что перед началом практического использования ДНК-коробочек необходимо провести ряд дополнительных исследований. В частности, проверить, будет ли крышка стабильно открываться при появлении ключа, и убедиться, что сама коробочка устойчива и не приносит вреда тканям организма.

Обсудить
«Для них история — игрушка с лозунгом "Вперед! На Берлин!"»
Почему школьник из Нового Уренгоя был прав, пожалев солдат вермахта
Дошел до Берлина
Школьник пожалел солдата вермахта, а его затравили всей Россией
Сирийский сбор
Путин, Эрдоган и Рухани обсудили будущее
Из плоти и стали
Что мы не знаем о ветеранах Афгана и Чечни
Сулейман КеримовЛазурно: российского миллиардера задержали в Ницце
Сулеймана Керимова подозревают в отмывании миллионов евро
Моя семья
Легендарный маньяк и его культ кровавых убийц держали в страхе всю Америку
Судьба генерала: Ратко Младич умрет в тюрьме
Он убивал мусульман тысячами и не щадил даже детей
Кровавая ривьера
Франция отстреливает врагов по всему миру, пока никто не видит
«Как назло у нас есть великое прошлое»
Почему россияне не принимают себя
«Происходящее — форма женского освобождения»
Йоаким Триер о мистической драме про лесбийскую любовь и Бога
Признак оперы
Как Дмитрий Хворостовский стал главным оперным певцом России
Циркуль в глаз
Судьба еврейского художника: от украинских сказок до нацистской выставки
Сомнительное удовольствие
Библейский потоп, ужасные казни и другие забавы в самых странных парках мира
«Не надо меня спасать»
Звездный путешественник нашел тайное племя головорезов, ввязался в войну и выжил
«Девочку из России тут никто не ждет»
История сибирячки, перебравшейся в Нидерланды
Эмилио Эстевес в роли Билли КидаМалыш на миллион
Легендарный головорез Дикого Запада передал привет из прошлого
Что. Вы. Наделали
Как мы потеряли идеальный Porsche и снова его нашли
«Американец», который смог
Самые невероятные версии Chevrolet Corvette, от которых сносит крышу
Мистер Спок
Мы пощупали новейший Aston Martin Vantage и делимся первыми впечатлениями
Из бананов и палок
Что получается, когда машины пытаются делать в Уганде, Кении и других странах
Ловушка для планктона
Тест: Какой офис идеально вам подходит
Это чисто Питер
Сколько стоят квартиры в воспетом Шнуром городе на Неве
Берите две
Пять стран, где ипотеку дают под смешной процент
«Моя бывшая живет на помойке»
Москвич сделал из жены бомжа, и ему не стыдно