Новое ПО помогает складывать трехмерные фигуры из ДНК
Американские ученые разработали программу, позволяющую описать сложную 3D-форму, а затем рассчитать последовательность ДНК, которая автоматически сложится в такую структуру.
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.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
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