Канадские ученые разработали светящиеся «наноантенны» из ДНК
Подобно небольшой радиостанции, наноантенна из ДНК принимает и испускает флуоресцентное излучение разной длины волны, сигнализируя о поведении связанного с ней белка.
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.
Telegram 
Дзен 
VK Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Британские палеонтологи установили, что самый первый окаменелый фрагмент динозавра, когда-либо найденный в Антарктиде, принадлежал титанозавру. Эта группа длинношеих ящеров-завроподов включает в себя самых огромных сухопутных существ, когда-либо ходивших по земле.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии