Как ИИ изменит нашу жизнь — в специальном проекте Naked Science!
Перейти
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
11 января
Сергей Васильев
1 062

Канадские ученые разработали светящиеся «наноантенны» из ДНК

4.5

Подобно небольшой радиостанции, наноантенна из ДНК принимает и испускает флуоресцентное излучение разной длины волны, сигнализируя о поведении связанного с ней белка.

©Cailin Monney, Université de Montréal

Технологии синтеза ДНК известны несколько десятилетий. Они позволяют получать короткие молекулы с нужной последовательностью нуклеотидов, используя их в качестве инструментов генетики, биохимии и даже для создания «молекулярных машин». Для такого конструирования ДНК исключительно удобна: это линейный, устойчивый и универсальный полимер, свойства которого легко контролируемы, поскольку зависят от последовательности простых блоков-мономеров. Именно ДНК стала основой новой флуоресцентной системы, о которой рассказывается в статье, опубликованной в журнале Nature Methods.

Флуоресценция служит удобным инструментом для биомедицинских исследований и технологий. Однако флуоресцентные пигменты плохо связываются с белками. Чтобы решить эту проблему, ученые из канадского Монреальского университета обратились к небольшим синтетическим цепочкам ДНК. Такие молекулы длиной всего в несколько нанометров способны, с одной стороны, удерживать пигмент, а с другой — с высокой точностью связываются с тем или иным участком белка. Благодаря этому «наноантенны» позволяют отслеживать работу и соответствующие структурные изменения белка.

«Подобно тому, как двунаправленная радиосвязь позволяет получать и пересылать радиоволны, флуоресцентная наноантенна воспринимает свет одного цвета, на одной длине волны, и передает на другой, зависящей от состояния белка, с которым она связана», — поясняет Алексис Вали-Белисль (Alexis Vallée-Bélisle), ведущий автор новой работы. Например, одни «наноантенны» связываются с белком в исходной конформации, «сигнализируя» об этом своим цветом, а другие — с белком в активной форме, демонстрируя уже другой оттенок, легко различимый под микроскопом.

Также ученые разработали метод подбора оптимальной последовательности нуклеотидов для ДНК-«наноантенн», подходящих для разных белковых структур. Демонстрируя возможности новой системы, с ее помощью отследили работу одного из важнейших ферментов живых клеток — щелочной фосфатазы, — проследив за ее переходом между пятью конформационными состояниями. Ученым удалось зарегистрировать даже короткоживущую переходную форму, в которой белок связан с исходным субстратом катализируемой реакции. Кроме того, были продемонстрированы «наноантенны» для иммуноглобулин-связывающего белка G.

«Сильнее всего вдохновляет понимание того, что множество лабораторий мира, оборудованных обычным спектрофлуориметром, легко смогут воспользоваться такими “наноантеннами” для изучения нужных белков, для поиска новых лекарств и разработки новых нанотехнологий», — подводит итог Доминик Лозон (Dominic Lauzon), один из авторов работы.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Сегодня, 10:10
Сергей Васильев

Биологи внесли в ДНК червей гены, кодирующие светочувствительные белки. Это позволило управлять ими при помощи света, заставляя двигаться на зеленый сигнал и останавливаться на красный.

Позавчера, 14:24
Василий Парфенов

Что такое накопитель энергии? Чем отличается аккумулятор от батареи? В чем настоящее чудо электричества? Вся эволюция человечества тесно связана с нашим умением добывать энергию в разных формах. Но настоящая революция произошла, когда появились технологии преобразования тепла, давления и работы в электричество. Благодаря этому мы научились транспортировать энергию и запасать ее. Дальнейший рост эффективности энергосистем невозможен без накопителей. Naked Science решил разобраться во всех деталях.

10 часов назад
Ольга Иванова

Загадочная русская душа — не фигура речи, а объективная реальность. Как жили славянские крестьяне зимой, почему в нашей стране такие плохие дороги, из-за чего мы любим «супчики», а европейцы — гамбургеры и фастфуд, откуда взялся стереотип о пьющих русских и почему мы стали употреблять меньше водки, почему мы сначала включаем прибор, а потом читаем инструкцию, отчего наши студенты учат все в последнюю ночь перед экзаменом, зачем нам нет дела до розовых кустов, чем мы отличаемся от китайцев и что нас роднит с японцами. Об этом корреспонденту Naked Science рассказал профессор, доктор исторических наук и старший преподаватель СПбГУ Кирилл Назаренко.

26 ноября
Александра Медведева

Окаменелость крошечного морского червя, жившего 525 миллионов лет назад, разрешила вековой спор об эволюции мозга членистоногих. Исследование показало, что мозг первых членистоногих не был сегментирован, а нервная система головы и туловища эволюционировала независимо.

26 ноября
Мария Азарова

Международный коллектив ученых спрогнозировал наши ежедневные потребности в воде в зависимости от антропометрических, экономических и экологических факторов.

24 ноября
Редакция

Режиссер Илай Сасик (Eli Sasich), вдохновившись классическими научно-фантастическими фильмами «Чужой» и «Бегущий по лезвию», несколько лет назад снял короткометражный фильм «Атропа», который стоит посмотреть, если вы интересуетесь наукой и космическими технологиями.

1 ноября
Анна Новиковская

Когда мы представляем взаимодействие неандертальцев с нашими предками, первобытными людьми, то обычно думаем об агрессивных стычках и конкуренции на охоте. Однако теперь ученые выяснили, что два вида людей взаимодействовали на протяжении как минимум 200 тысяч лет — это слишком долгий срок для активных военных действий, но достаточный для постепенного «растворения» одного вида в другом.

19 ноября
Анна Новиковская

В последний раз черношейного фазанового голубя видели еще в 1882 году, и с тех пор ученые не знали, живет ли еще в лесах острова Фергуссон эта красивая птица. Теперь, наконец, им повезло: одна из камер запечатлела представителя редчайшего подвида фазановых голубей.

24 ноября
Редакция

Режиссер Илай Сасик (Eli Sasich), вдохновившись классическими научно-фантастическими фильмами «Чужой» и «Бегущий по лезвию», несколько лет назад снял короткометражный фильм «Атропа», который стоит посмотреть, если вы интересуетесь наукой и космическими технологиями.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: