Весь контент iLive перевіряється медичними експертами, щоб забезпечити максимально можливу точність і відповідність фактам.
У нас є строгі правила щодо вибору джерел інформації та ми посилаємося тільки на авторитетні сайти, академічні дослідницькі інститути і, по можливості, доведені медичні дослідження. Зверніть увагу, що цифри в дужках ([1], [2] і т. д.) є інтерактивними посиланнями на такі дослідження.
Якщо ви вважаєте, що який-небудь з наших матеріалів є неточним, застарілим або іншим чином сумнівним, виберіть його і натисніть Ctrl + Enter.
Створено штучну структуру, здатну самовідтворюватися подібно до молекули ДНК
Останній перегляд: 30.06.2025
Хіміки створили штучну структуру, яка може самовідтворюватися, подібно до молекули ДНК. Вчені вважають, що час, коли матеріали будуть самовідтворюватися, не за горами. Ідея ДНК
Компоненти, що базуються на нуклеотидах – «будівельних блоках» ДНК, діють як літери, що об’єднуються, утворюючи слово. Але на відміну від подвійної спіралі ДНК, один елемент штучного матеріалу складається з трьох паралельних ланцюгів нуклеотидів довжиною сім основ. Вони (основи) з’єднані одним перпендикулярним фрагментом спіралі, на зовнішній поверхні якого знаходяться хімічні «ключі». Вони контролюють, які молекули можуть приєднуватися до певної ділянки ланцюга.
Цю систему – пучок із трьох одинарних спіралей, з'єднаних трьома подвійними спіралями ДНК – хіміки назвали BTX (bent triple helix molecules, що містять три подвійні спіралі ДНК). Вчені пишуть, що такі фрагменти здатні об'єднуватися в протяжні ланцюги. І, теоретично, кількість унікальних компонентів синтетичного матеріалу не обмежена.
Група вчених під керівництвом Пола Чайкіна з Нью-Йоркського університету (США) використала свій винахід для створення «головоломки» з двох частин та їхніх взаємодоповнюючих двійників.
У пробірку з набором ланцюгів BTX хіміки додали речовину, яка ініціювала процес складання. В результаті окремі частини «пазла» комплементарно з’єдналися між собою – знайшли одна одну відповідно до типу «замкових щілин» та «ключів».
Хіміки пишуть, що на першому етапі компонент «головоломки» приєднувався до вільного кінця ініціаторної речовини. Потім починалася ланцюгова реакція, і інші компоненти притягувалися до молекулярної «головоломки». Аж до третього покоління
Хіміки використали отримані ланцюги для отримання подібних дочірніх молекул. Нагріваючи суміш батьківського та дочірнього ланцюгів до температури розриву водневих зв'язків (приблизно 40°C), хіміки розділили суміш на молекули двох поколінь. Подальший аналіз показав, що близько 70% дочірніх ланцюгів ідеально повторювали структуру батьківської молекули.
Команда Чайкіна отримала наступне покоління батьківської молекули. Однак у третьому поколінні точність копіювання значно погіршилася: лише 31% «нащадків» – онуків першої молекули – повністю повторили структуру вихідної молекули.
Автори статті, опублікованої в Nature, вважають, що, змінивши хімічні властивості компонентів «головоломки», вони зможуть усунути необхідність нагрівання суміші після кожної процедури копіювання. Якщо хіміки втілять свою ідею в життя, то, ймовірно, з'являться синтетичні системи, які відтворюються без втручання людини.
«Ми показали, що не лише молекули ДНК і РНК можуть самовідтворюватися. Наша розробка — це перший крок до створення штучних самовідтворюваних матеріалів», — підсумовують автори винаходу.
[