Космос под ногами: спецпроект Naked Science о космонавтике и «трудной» нефти
Читать
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
25.12.2022
Сергей Васильев
704

Новое ПО помогает складывать трехмерные фигуры из ДНК

4.5

Американские ученые разработали программу, позволяющую описать сложную 3D-форму, а затем рассчитать последовательность ДНК, которая автоматически сложится в такую структуру.

©Arizona State University

Молекулы ДНК представляют собой длинные цепочки, образованные четырьмя видами звеньев-нуклеотидов. Эта последовательность позволяет кодировать наследственную информацию. Она же определяет пространственную конфигурацию, в которую сложится вся цепочка. Такую особенность использовали ученые из Университета Дьюка, разработав новую программу, которая автоматически рассчитывает последовательность нуклеотидов, нужную для создания ДНК-структур произвольной формы.

Определив последовательность, остается синтезировать из нее ДНК и собрать готовую структуру. Возможности такой технологии продемонстрировали, получив ДНК в форме вазы, вложенных друг в друга на манер матрешки конусов, сфер и тому подобного. Она может использоваться при создании наноразмерных контейнеров для доставки лекарств или форм для отливки металлических наночастиц сложной конфигурации. Об этом рассказывается в статье, опубликованной в свежем номере журнала Science Advances.

Методы сборки различных структур из ДНК называются ДНК-оригами, и до сих пор получение каждой из них было сродни искусству. Однако ученым удалось автоматизировать процесс с помощью нового ПО. Программа DNAxiS получает 3D-модель нужного объекта и самостоятельно превращает ее в правильную последовательность из тысяч нуклеотидов. Такие одноцепочечные молекулы образуют основу будущей структуры и скрепляются в нужную фигуру с помощью более коротких цепочек, порядка сотен нуклеотидов длиной.

Синтезировав нужные молекулы, их остается смешать и поддерживать правильный температурный режим. Всего за несколько часов за счет комплементарных взаимодействий между нуклеотидами они автоматически образуют нужную структуру. Стабильные и крошечные фигуры размерами в тысячные доли миллиметра могут найти самое широкое применение и в медицине, и даже в энергетике — для получения наночастиц сложных форм, эффективно улавливающих солнечное излучение.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 11:09
Сергей Васильев

Венерины мухоловки регистрируют до пяти стимуляций чувствительных волосков, чтобы захлопнуть свою ловушку и начать переваривание. Но уникальный мутант Dyscalculia не может «считать» даже до двух. Ученые показали, что это связано с нарушением восприятия ионов кальция.

Вчера, 16:24
Анна Новиковская

Сегодня популяции многих видов пчел в упадке, и британские исследователи предложили еще один способ спасти этих насекомых: превратить часть кирпичей в стенах домов в «мини-ульи».

Позавчера, 17:19
Александр Березин

Игру 2013 года и выходящий с января 2023 года сериал по ней часто принимают за научную фантастику. То есть произведение, основанное на предположениях, не противоречащих науке. Однако вряд ли дело обстоит таким образом. Проблема в том, что создатели мира The Last of Us слишком некритично подошли как к научному фундаменту, на котором основан их мир постапокалипсиса, так и к тому, что думает наука о самой реальности «постапов». Naked Science пробует разобраться в деталях.

Вчера, 11:09
Сергей Васильев

Венерины мухоловки регистрируют до пяти стимуляций чувствительных волосков, чтобы захлопнуть свою ловушку и начать переваривание. Но уникальный мутант Dyscalculia не может «считать» даже до двух. Ученые показали, что это связано с нарушением восприятия ионов кальция.

Вчера, 16:24
Анна Новиковская

Сегодня популяции многих видов пчел в упадке, и британские исследователи предложили еще один способ спасти этих насекомых: превратить часть кирпичей в стенах домов в «мини-ульи».

Позавчера, 17:19
Александр Березин

Игру 2013 года и выходящий с января 2023 года сериал по ней часто принимают за научную фантастику. То есть произведение, основанное на предположениях, не противоречащих науке. Однако вряд ли дело обстоит таким образом. Проблема в том, что создатели мира The Last of Us слишком некритично подошли как к научному фундаменту, на котором основан их мир постапокалипсиса, так и к тому, что думает наука о самой реальности «постапов». Naked Science пробует разобраться в деталях.

10 января
Алиса Гаджиева

Исследователи, изучающие систему обороны Великой стены, обнаружили следы более 130 секретных сквозных проходов и полагают, что это только начало.

25 января
Василий Парфенов

Пока фанаты SpaceX увлеченно следят за достижениями компании, астрономы грустно наблюдают, как их работа становится сложнее с каждым запуском спутников Starlink. Прогресс не проходит без жертв. Поэтому различные научные ассоциации ищут способы снизить негативное влияние множества новых рукотворных объектов в околоземном пространстве на качество данных, получаемых телескопами. Некоторые решения со стороны выглядят экстремальными — например, теперь лазеры для корректировки адаптивной оптики можно не выключать, если в поле зрения есть спутник Starlink. А это десятки ватт излучения!

5 января
Александра Медведева

Биологи показали, что нейронные сети гиппокампа, ответственные за пространственное восприятие, изменяются не линейным образом, а в соответствии с гиперболической геометрией. То есть мозг представляет пространство в форме расширяющихся песочных часов. Результаты исследования могут иметь значение для лучшего понимания различных нейродегенеративных расстройств.

[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: