Ученые создали символы ДНК-шрифта

Компиляция атомно-силовых микрофотографий структур, собранных из фрагментов ДНК. Изображение Nature/B. Wei, M. Dai, P. Yin/Wyss Inst. for Biologically

Ученые разработали метод конструкции из ДНК микроскопических структур произвольной формы и применили его для создания букв, цифр и пиктограмм нанометрового размера. Работа опубликована в журнале Nature, ее краткое содержание приводит Nature News.

В основу разработанного метода была заложена сборка сложных структур из фрагментов ДНК небольшого размера, каждый из которых имел уникальную последовательность. При смешивании однонитевых фрагментов нуклеиновой кислоты между ними образовывались связи. Соединяясь с соседними молекулами, фрагменты ДНК выступали в роли "кирпичиков", из которых собиралась прямоугольная плоская "стена" размером 102 на 64 нанометра (каждый такой "кирпичик" был уникален и занимал в "стене" только свое собственное определенное место).

Если при сборке ученые не добавляли в смесь отдельные фрагменты, то в образующейся структуре появлялись дырки, из которых можно было формировать необходимый рисунок. Для рисования структур и смешивания фрагментов ДНК ученые разработали специального робота, управляемого при помощи графического интерфейса. В результате авторам удалось сконструировать 107 двумерных структур, среди которых были цифры, буквы, пиктограммы и специальные символы.

Впервые метод сборки структур из ДНК-фрагментов был применен в 1991 году химиками из Нью-йоркского университета, однако достигнутая ими эффективность была невысока, а дизайн микроскопических структур был ограничен примитивными формами. Считалось, что небольшие фрагменты плохо подходят для сборки ДНК-структур. Вместо них ученые использовали близкий метод ДНК-оригами, когда для конструирования комплексов используется одна большая однонитевая молекула (обычно ДНК фага M13), которая сворачивается и закрепляется в структуру при помощи специальных "скрепок" из коротких фрагментов нуклеиновой кислоты.

Разработанный метод сборки из фрагментов имеет несколько преимуществ перед методом ДНК-оригами. Во-первых, для сборки не требуется длинная опорная молекула (длинные ДНК практически невозможно производить химическим методом), а во-вторых, существенно упрощается дизайн последовательности.

Авторы пока скептически относятся к возможностям практического применения своих разработок. Тем не менее, некоторые группы уже используют ДНК в качестве строительного материала для создания нанороботов, способных адресно доставлять лекарства в отдельные виды клеток.

Обсудить
Лазерный пистолет и стреляющий эспандер
Пять самых необычных и бессмысленных пистолетов
Срисовали
Как разоблачили банду, охотившуюся на картины знаменитых художников
Не уберегли
Как в изоляторах погибают ключевые свидетели по антикоррупционным процессам
«Я стала плевать кровью на снег»
Как выстрел в лицо офицеру МВД обернулся обвинениями в самостреле: расследование
Невспаханная «Нива»
12 модификаций легендарного внедорожника, о которых вы не знали
Тает лед
Как Ferrari и Феттель воскресили интригу в Формуле-1
Они из будущего
Объясняем, почему «Мерседесы» выглядят так, как выглядят, и какими они станут
Место рождения
Как выглядят самые крупные и самые необычные автозаводы мира
Талант расправил плечи
Лучшие архитектурные проекты 2017 года: от города в пустыне до термальных ванн
Адская машина
Ученые и урбанисты придумали, что делать с заполонившими города автомобилями
«Если у тебя нет любовника, квартире взяться неоткуда»
Исповедь россиянки, ставшей ипотечницей в 20 лет
Тариф «Хватит»
За услуги ЖКХ можно платить в разы меньше