Оригами от нишки на ДНК: технологии на бъдещето

Група учени от Университета в Аризона (ASU) и Шанхайския университет обяви създаването на нов тип структури на мета-ДНК, който ще открие за човечеството нови възможности в областта на оптоелектрониката (включително съхраняване и криптиране на информация), както и на синтетичната биология.

Новата концепция, изложена подробно на страниците на научното списание Nature Chemistry, се основава на така наречената ДНК-оригами. Това е структура, в която едноверижната дезоксирибонуклеинова киселина (ДНК) се сгъва в определени форми с помощта на по-къси основни вериги на същата ДНК.

Учените отбелязват, че доскоро е било трудно да се събере такава структура в голям мащаб, т.е. от микрон до цял милиметър (за микросвета това всъщност е огромен размер). Новите оригами обаче са 1000 пъти по-големи от изходните наноструктури.

През последните десет години екипът разработи „универсална стратегия" за създаване на така наречените мета-ДНК. Тя ще позволи на различни ДНК структури да се събират самостоятелно, съгласно предварително определена програма.

За да демонстрират постиженията си на практика, учените създадоха серия от ДНК-оригами в различен мащаб, получавайки триизмерни многоъгълници и всевъзможни комбинации от решетки.

                                                                Примери на получените структури

В бъдеще по-сложни схеми, молекулярни двигатели и наноустройства могат да бъдат проектирани и реализирани по същия начин с помощта на мета-ДНК за приложения, свързани с биочувствителността и молекулярните  изчисления.

Авторите се надяват, че въвеждането на новата технология ще позволи прехвърлянето на дейността от наномащаба в микроскопични мащаби, което ще увеличи обхвата на полезните приложения. Например такива структури могат да се използват като матрица за формиране на сложни функционални биокомпоненти, имитиране на клетъчни процеси и редица други иновации.