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.
Ученые выяснили, что золото владеет уникальной «техникой самообороны», которая защищает его от потускнения. Оказалось, атомы на поверхности этого металла способны самостоятельно перестраиваться в особые защитные структуры. Такой невидимый барьер блокирует контакт с кислородом и подавляет процесс окисления в триллион раз эффективнее, чем поверхность любого другого металла.
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.
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.
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