Ученые собрали молекулярную «роборуку» из ДНК
Наноразмерный манипулятор способен захватывать и удерживать отдельные наночастицы или вирусы. В будущем такие конструкции можно будет инъецировать в кровь, чтобы они работали внутри организма, доставляя лекарства и борясь с вирусами.
Молекулы ДНК состоят из четырех видов азотистых оснований, которые взаимодействуют друг с другом попарно, «слипаясь», словно миниатюрные магниты. Это позволяет живым клеткам копировать нить ДНК, подбирая комплементарные основания одно за другим. Но ученые научились применять такую особенность и другими способами — например, для сборки сложных молекулярных структур, отдельные детали которых удерживаются вместе за счет тех же комплементарных связей между основаниями ДНК.
С помощью метода «ДНК-оригами» уже получили наноразмерный двигатель и воспроизвели репродукцию картины Ван Гога. А недавно Син Ван (Xing Wang) и его коллеги из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне продемонстрировали микроскопический манипулятор NanoGripper, напоминающий кисть человеческой руки, но собранный из молекул ДНК. Об этом рассказывается в статье, выложенной в онлайн-библиотеке препринтов bioRxiv.
Конструкция «роборуки» напоминает человеческую кисть, только пальцев у нее всего четыре, расходящихся от центра симметричным крестом. У каждого пальца есть три сустава, как и у нас, при этом их длина достигает всего 71 нанометра (миллиардные доли метра), толщина — восемь нанометров. На «подушечках» можно разместить участки ДНК с заранее заданной последовательностью азотистых оснований или другие «чувствительные» молекулы. Это позволяет им аккуратно взаимодействовать с объектами, захватывая и удерживая их.
Ученые продемонстрировали это, используя золотые наночастицы (диаметром от 50 до 100 нанометров), на поверхности которых разместили фрагменты ДНК. Взаимодействуя с ними, «роборука» NanoGripper успешно захватила и удерживала их. Аналогичные эксперименты провели с образцами коронавируса SARS-CoV-2, несущими дополнительные участки ДНК. Пока манипулятор сохранял свой захват, они оставались на месте и не могли заражать клетки.
Кроме того, разработана специальная модификация манипулятора, связанная с флуоресцентным белком, благодаря которому он светится, когда захватывает нужный груз. Такую конструкцию можно использовать для точной идентификации вирусов. Ученые также считают, что NanoGripper может найти применение в доставке лекарств прямо внутрь клеток.
Теоретически подобные конструкции можно инъецировать непосредственно в организм. В отличие от свободной ДНК, которая быстро уничтожается ферментами крови, структуры, полученные с помощью ДНК-оригами, довольно стабильны. Более того, их можно сделать еще устойчивее, укрепив дополнительными химическими связями или покрыв тончайшей полимерной оболочкой. По словам Син Вана, химики уже начали подобные испытания — пока на животных.
Telegram 
Дзен 
VK Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Долгое время считалось, что люди, которые увлечены просмотром видео для взрослых, чаще жалуются на симптомы депрессии. Однако новое лонгитюдное исследование с участием почти 3000 человек показало: эта связь значительнее сложнее, чем предполагали.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
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.
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.
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