25 марта 2013, 13:25 25 марта 2013, 14:25 25 марта 2013, 15:25 25 марта 2013, 16:25 25 марта 2013, 17:25 25 марта 2013, 18:25 25 марта 2013, 19:25 25 марта 2013, 20:25 25 марта 2013, 21:25 25 марта 2013, 22:25 25 марта 2013, 23:25

Химики усовершенствовали технологию ДНК-оригами

Соединения Холлидея, наконец, поддались трансформации, что стало прогрессом в нанотехнологиях

Технология складывания нитей ДНК в различные фигуры обрела второе дыхание. Теперь трёхмерный объект можно будет создавать всего из одной-единственной генетической спирали. Открытие пригодится в медицине для доставки лекарств в нужные части тела человека.

Молодой исследователь из Калифорнийского технологического института Пол Ротмунд (Paul Rothemund) в 2006 году придумал интересный способ применения ДНК: он научился трансформировать её нити так, чтобы они принимали любую форму − от нанопосуды до миниатюрной карты Америки и железнодорожной системы. Это был значительный шаг вперёд для нанотехнологий.

Поначалу это казалось простым баловством, но Ротмунд убедил коллег, что его изобретение имеет практическое применение в медицине: трансформации главного носителя генетической информации помогут быстрее доставлять лекарства в нужную точку организма.

Учёные из университета Аризоны (Arizona State University) с помощью технологии ДНК-оригами (DNA origami) заставили единственную нить ДНК сложиться таким образом, чтобы образовать двух- или трёхмерную наноструктуру.

Ведущий автор исследования Хао Ян (Hao Yan) и его команда смогли создать самые сложные наноконструкции из всех, что были сделаны с помощью этой технологии. Для этого учёный использовал микроскопические "строительные леса" и перекрещивание нитей под определённым углом.

Пересечения из генетических нитей, которые использовал в своём строительстве Ян, называют структурами Холлидея (Holliday junctions). Ранее считалось, что нити ДНК невозможно скрепить друг с другом так, чтобы образовался стабильный каркас (заряды молекул ДНК не подходят друг другу). Чтобы разрешить эту проблему, исследователи немного изменили структуры Холлидея, скрутив нити на местах пересечения. В результате они образовали очень прочную решётку, чем-то похожую на вафлю.

Пройдя много трудностей, команда научилась создавать не только двухмерные конструкции причудливых форм, но и трёхмерные сферы и формы, похожие на пружины.

Сферообразная клетка из генетических нитей, показанная в видеоролике ниже, может захватывать лекарства и доставлять их в точку, где они нужны больше всего. Это поможет не только упростить транспорт медикаментов, но и, вероятно, значительно снизит количество побочных эффектов. Ведь, если препараты доставляются строго по назначению, не страдают другие органы и ткани.

Результаты исследования авторы опубликовали в журнале Science.