Оригами из нитей ДНК: технологии будущего

Группа ученых из ASU и Шанхайского университета объявила о создании нового типа структур мета-ДНК, который откроет для человечества новые возможности в области оптоэлектроники (включая хранение и шифрование информации), а также синтетической биологии.
Оригами из нитей ДНК: технологии будущего

Новая концепция, подробно изложенная на страницах Nature Chemistry, опирается на так называемую ДНК-оригами. Это структура, в которой одноцепочечная ДНК складывается в определенные формы с помощью более коротких основных цепей все той же ДНК. Ученые отмечают, что до недавнего времени было сложно собрать такую структуру в большом масштабе, то есть от микрона до целого миллиметра (для микромира это в самом деле огромные размеры). Однако новые оригами в 1000 раз больше исходных наноструктур.

За прошедшие десять лет команда разработала «универсальную стратегию» создания так называемых мета-ДНК. Она позволяет самым разным ДНК-структурам собираться самостоятельно, согласно заранее определенной программе.

Примеры полученных структур
Примеры полученных структур, PNAS

Чтобы продемонстрировать свои достижения на практике, ученые создали серию ДНК-оригами в разном масштабе, получив трехмерные многогранники и всевозможные комбинации решеток. В будущем более сложные схемы, молекулярные двигатели и наноустройства могут быть точно также спроектированы и реализованы с использованием M-ДНК для приложений, связанных с биочувствительностью и молекулярными вычислениями.

Авторы ожидают, что внедрение новой технологии позволит перенести работу из наномасштаба в масштабы микроскопические, что лишь увеличит диапазон полезных применений. Например, такие структуры можно будет использовать в качестве каркаса для формирования сложных функциональных биокомпонентов, имитации клеточных процессов и ряда других инноваций.