Ученые сложили из фрагментов ДНК «щипцы» для захвата молекул

Ученые создали набор «оригами» из нескольких молекул ДНК, из которых можно собрать микроскопические «щипцы», «плоскогубцы» или любые другие инструменты; увидеть, как они работают, можно при помощи электронного или атомного микроскопа, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

Биохимики давно научились собирать различные инструменты из фрагментов ДНК – в частности, пинцеты и ножницы, однако увидеть, как они «режут», было невозможно из-за крайне малых размеров объектов.

Группа ученых под руководством Макото Комиямы (Makoto Komiyama) из университета Токио разработала технологию «ДНК-оригами», которая позволяет создавать объемные фигуры из одиночных цепочек ДНК и коротких фрагментов-«скоб», скрепляющих части длинной цепочки.

В статье отмечается, что такая конструкция хорошо различима при наблюдении в электронный или атомный микроскоп и может быть использована для изучения многоэтапных органических реакций и поведения одиночных молекул в воде или в других средах.

На основе этой технологии Комияма и коллеги создали первое устройство – ДНК-«щипцы» длиной примерно в 170 нанометров. Каждая половинка этого инструмента состоит из шести отдельных цепочек ДНК, соединенных 117 короткими скобами длиной в 20 нанометров.

В зависимости от химического состава среды и особенностей связи между ними, половинки «щипцов» могут быть перпендикулярны или параллельны друг другу.

На коротком конце «щипцов» находятся небольшие выемки, размер которых подбирается под конкретный вид молекул, которые инструмент будет захватывать. Рядом с углублениями расположены химически активные молекулы-лиганды, которые соединяются с захватываемым веществом и удерживают его до тех пор, пока половинки не сомкнутся.

Ученые проверили свое изобретение, наблюдая при помощи микроскопа за тем, как их «щипцы» захватывали несколько хорошо известных органических веществ – белки стрептавидин и иммуноглобулин G. При добавлении этих белков в раствор, молекулы ДНК-«щипцов» смыкались (ученые видели это на снимках, полученных при помощи электронного микроскопа).

Как отмечается в статье, «щипцы» можно разомкнуть при помощи химического вещества, которое разорвет связи между изучаемой молекулой и половинками «инструмента».

Помимо того, ученые разработали инструменты для работы с ионами металлов и молекул РНК и ДНК.

Авторы статьи считают, что наборы подобных «инструментов» могут быть использованы для определения штаммов патогенных бактерий по химическому составу их выделений или для других видов лабораторных химических и биологических исследований.

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 4.4 (7 votes)
Источник(и):

РИА Новости