Проривне досягнення. Дослідники створили двигун на основі ДНК
Міжнародна група вчених представила новий тип нанодвигуна, розроблений з використанням ДНК і РНК-полімерази.
Дослідження, опубліковане в Nature Nanotechnology, відкриває потенціал для розробки складних наномашин.
Для створення цього нанодвигуна дослідники використали інструмент комп’ютерного моделювання oxDNA і спроєктували його з листовою ресорою. Ця структура, що складається з майже 14 тисяч нуклеотидів, які є основними компонентами ДНК, нагадує кистьовий еспандер з двома ручками, що утворюють V-подібну конструкцію, з'єднаними пружиною.
Нанодвигун має розміри 70 на 70 на 12 нанометрів і приводиться в рух із використанням хімічної енергії нуклеозидтрифосфатів, які мають три фосфатні групи. До однієї з ручок двигуна прикріплений спеціальний фермент, званий РНК-полімеразою, а між ручками натягнутий ланцюг ДНК.
У роботі нанодвигуна РНК-полімераза захоплює ланцюг ДНК, щоб транскрибувати його, використовуючи його як шаблон для синтезу РНК-молекул. Це зменшує довжину непрохідної частини ланцюга, що присуває ручки двигуна одна до одної. Коли РНК-полімераза досягає певної послідовності, яка називається термінальною, вона відпускає ДНК, і структура повертається у вихідне положення, після чого цикл повторюється.
Дослідники також розглядають можливість створення зчеплення, яке дасть змогу використовувати потужність нанодвигуна тільки в певні моменти. У довгостроковій перспективі нанодвигун може стати центральною частиною складних наномашин, відкриваючи нові перспективи для нанотехнологій.
