Прорывное достижение. Исследователи создали двигатель на основе ДНК
Международная группа ученых представила новый тип нанодвигателя, разработанный с использованием ДНК и РНК-полимеразы.
Исследование, опубликованное в Nature Nanotechnology, открывает потенциал для разработки сложных наномашин.
Для создания этого нанодвигателя исследователи использовали инструмент компьютерного моделирования oxDNA и спроектировали его с листовой рессорой. Эта структура, состоящая из почти 14 тысяч нуклеотидов, являющихся основными компонентами ДНК, напоминает кистевой эспандер с двумя ручками, образующими V-образную конструкцию, соединенными пружиной.
Нанодвигатель имеет размеры 70 на 70 на 12 нанометров и приводится в движение с использованием химической энергии нуклеозидтрифосфатов, которые имеют три фосфатные группы. К одной из ручек двигателя прикреплен специальный фермент, называемый РНК-полимеразой, а между ручками натянута цепь ДНК.
В работе нанодвигателя РНК-полимераза захватывает цепь ДНК, чтобы транскрибировать ее, используя ее в качестве шаблона для синтеза РНК-молекул. Это уменьшает длину непроходной части цепи, что придвигает ручки двигателя друг к другу. Когда РНК-полимераза достигает определенной последовательности, называемой терминальной, она отпускает ДНК, и структура возвращается в исходное положение, после чего цикл повторяется.
Исследователи также рассматривают возможность создания сцепления, которое позволит использовать мощность нанодвигателя только в определенные моменты. В долгосрочной перспективе нанодвигатель может стать центральной частью сложных наномашин, открывая новые перспективы для нанотехнологий.
