Ученые создали символы ДНК-шрифта

Ученые создали символы ДНК-шрифта

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, пиктрограммы 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.

Источник: lenta.ru

Похожие новости:
Ученые создали искусственные тромбоциты
Ученые из  Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (UC Санта-Барбара) создали синтетические тромбоциты, компоненты крови, которые препятствуют чрезмерному кровотечению и обладают способностью быстро заживлять раны,сообщает«WordScience.org». Уникальные физические и биохимические свойства тромбоцитов играют важную роль в выполнении сложных биологических ..
2012-06-5 1528 0 Научные открытия
0
Ученые создали препарат, способный омолодить иммунитет
Британские ученые совершили новое открытие. В этот раз они создали удивительное средство, способное оказывать влияние на иммунную систему. Ни для кого не является секретом, что от активности иммунной системы может зависеть предрасположенность людей к вирусным болезням, некоторые из них являются очень опасными, ..
2015-01-16 2933 0 Научные открытия
0
Безопасность человеческого мозга уязвима
Ученые обнаружили уязвимость в системе безопасности человеческого мозга На проходившей 8 - 10 августа в США конференции Usenix Security группа ученых из Оксфордского университета, Калифорнийского университета в Беркли и Женевского университета продемонстрировали такую концептуальную уязвимость "нулевого дня", присущую не компьютерной программе, ..
2012-08-22 2029 0 Научные открытия
0
Ученые вырастили из стволовых клеток  почки
Вместо того, чтобы ждать, когда появится почка донора, больные, нуждающиеся в пересадке этого органа, могут получить почку, выращенную на заказ. Недавно был сделан еще один шаг по направлению к этой мечте. Ученым из Университета Австралии Квинсленда удалось успешно ..
2014-01-02 3551 0 Научные открытия
0
Физики создали источник равных одиночных фотонов
Физики из Швейцарии, Франции и Германии создали источник света, который испускает одиночные фотоны равной длины волны. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Nature Communications, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Phys.org. Созданный учеными источник ..
2015-09-08 3851 0 Научные открытия
1
Ученые создали программу для чтения мыслей
Американские ученые из Калифорнийского университета в Беркли нашли способ читать мысли и при необходимости трансформировать их в слова. Они отметили, что новая разработка в первую очередь призвана помочь людям, которые потеряли возможность разговаривать вследствие определенного заболевания. В ходе эксперимента ученые ..
2012-02-11 2783 2 Научные открытия
2
Физики создали новую форму материи
Ученые из Массачусетского технологического института в США создали сверхтекучее твердое тело из атомов натрия. Для этой цели они использовали лазеры, с помощью которых им удалось придать квантовой жидкости (конденсату Бозе-Эйнштейна) структуру, характерную для кристаллов. Статья исследователей опубликована в журнале Nature.Конденсат ..
2017-03-05 7900 0 Научные открытия
2
Ученые создали эффективные солнечные батареи
Ученые из Государственного университета Северной Каролины и Китайской академии наук нашли простой способ изменить молекулярную структуру полимера обычно используемую в солнечных элементах. Такое несложное изменение может повысить эффективность солнечных батарей более чем на 30 процентов. Полимер на основе ..
2014-01-06 2608 1 Научные открытия
3
Физики создали транзистор на основе атомного спина
В журнале Nature появилось сообщение, что ученые Национального института стандартов и технологий (National Institute of Standards and Technology, NIST) впервые смогли использовать спин единичного атома в качестве основы транзистора. Ученые проводили опыты по изучению спинового эффекта Холла. Эффект, ..
2013-06-8 2080 0 Научные открытия
0
Австралийские физики успешно испытали захватный луч
Австралийские физики создали и успешно испытали притягивающий (захватный) луч, сообщает интернет-издание Cnet. Полученный при помощи полого лазерного луча (яркого по краям и темного в центре), он смог переместить частицы диаметром 0,2 миллиметра на 20 сантиметров. Это расстояние примерно в сто раз больше, чем во время ..
2014-10-22 2403 0 Научные открытия
0
Интересные заявления физиков на счет фотонов
Ученые-физики, которые работают в Бристольском университете, трудятся над тем, чтобы доказать тот факт, что фотоны представляют собой волны, и в то же время частицы. Доктор Питер Шадболт, Альберто Пераццо и профессор Джереми О'Брайен в своей работе, которая появилась на страницах журнала ..
2012-11-9 2495 2 Научные открытия
1
Под Анапой нашли храм, который древнее Парфенона
Поселок Вестник в окрестностях Анапы стал в этом году археологической Меккой. Ученые обнаружили здесь уникальные остатки храмового комплекса древнегреческой богини Деметры. Античных сооружений, подобных этому, на территории нашей страны больше нет.Существует предположение, что в храме ..
2012-07-26 1278 0 Научные открытия
0
В ЦЕРНе с новой точностью измерили заряд антиводорода
Коллаборация ALPHA в ЦЕРНе провела измерение заряда антиводорода с точностью до восьмого знака после запятой. Работа ученых опубликована в журнале Nature Communications, кратко с ней можно ознакомиться на сайте ЦЕРНа. В своем эксперименте ученые изучали траектории атомов антиводорода, ..
2014-06-04 1697 0 Научные открытия
0
Физики впервые засняли электрический ток в графене
Ученые из Мельбурнского университета впервые засняли движение электронов в графене. Понимание поведения токов в сверхтонких материалах поможет в разработке эффективных устройств на их основе. Исследование опубликовано в журнале Science Advances.Электронные устройства следующего поколения, разрабатываемые на основе графена и других сверхтонких ..
2017-04-30 20357 0 Научные открытия
0
Ученые создали новое лекарство от облысения
Исследователи обнаружили, что они в состоянии вырастить волосы на залысине головы человека, вводя раствор, полученный из собственной крови. Лечение включало взятие крови у пациента и обработка его прибором, который извлекает “обогащенную тромбоцитами плазму” (PRP), которая закачивалась в места лечения. ..
2013-05-6 2505 0 Научные открытия
0