Rzeźby z DNA
Fot. Adobe Stock
Powstał komputerowy system, który pozwala naukowcom tworzyć z DNA różnorodne kształty. W przyszłości metoda może posłużyć do tworzenia nanocząstek dostarczających leki, usprawniających badania organizmu, a nawet ulepszających panele słoneczne.
Mikroskopijne wazy, misy, dynie, koniczyny, puste wewnątrz sfery - w tym jedna ukryta w drugiej - to wszystko powstało z DNA dzięki nowemu programowi stworzonemu w Duke University i Arizona State University.
Wielkość powstających obiektów można mierzyć w milionowych częściach centymetra. Na główce szpilki zmieściłoby się ich więc kilkadziesiąt tysięcy.
Aby je wyprodukować, wystarczy wprowadzić do programu proste rysunki tego, co się chce uzyskać. System opracowuje wtedy właściwą dla danego kształtu sekwencję genetyczną.
Tak, jak w żywych komórkach, składa się ona z czterech powtarzalnych elementów oznaczanych jako A, T, C i G. Zależnie od ich kolejności, DNA układa się w różne formy.
Naukowcy tworzą swoje dzieła z jednej lub kilku liczących parę tysięcy „liter” nici. Eksperymenty nad tworzeniem z DNA różnych struktur były już na świecie prowadzone od lat 80. Udawało się jednak uzyskiwać tylko proste formy, takie sześciany, piramidy, czy kształty przypominające piłkę nożną. Uzyskanie gładkich, zaokrąglonych kształtów spotykanych w naturze umykało specjalistom.
Dzięki nowemu programowi, naukowcy zwijają zbudowaną z DNA helisę w koncentryczne pierścienie, które mogą układać się w liczne warstwy. Pozwala to na uzyskiwanie złożonych form.
Z zaprojektowanych przez algorytmy nici wszystkie kształty powstają przy tym samoczynnie. Wystarczy fragmenty DNA zmieszać w probówce i w odpowiedniej kolejności podgrzewać oraz ochładzać.
„Jakby w magiczny sposób DNA zwija się we właściwą nanostrukturę” - opowiada prof. John Reif, współautor pracy opublikowanej w periodyku „Science Advances”.
Do praktycznych zastosowań prawdopodobnie wiedzie jeszcze długa droga, ale może być ich wiele. Naukowcy wymieniają tworzenie cząstek, które we właściwe miejsce będą dostarczały leki. Wytwory z DNA mogą nawet znaleźć zastosowanie w technologiach niezwiązanych z biologią czy medycyną - dzięki nim mają np. powstać lepsze panele słoneczne.
Więcej informacji na stronach:
https://today.duke.edu/2022/12/designing-dna
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ade4455 (PAP)
Marek Matacz
mat/ ekr/
Przed dodaniem komentarza prosimy o zapoznanie z Regulaminem forum serwisu Nauka w Polsce.
