Root NationНовиниНовини ITВчені створили найменшу у світі антену... з ДНК

Вчені створили найменшу у світі антену… з ДНК

-

Вчені створили найменшу антену з будь-коли створених – лише п’ять нанометрів завдовжки. На відміну від знайомих нам набагато більших аналогів, ця мініатюрна штучка створена не для передачі радіохвиль, а для отримання секретів мінливих білків. Наноантена зроблена з ДНК – молекул, що несуть генетичні інструкції, які приблизно у 20 тис. разів менші за людське волосся. Вона також є флуоресцентною, що означає, що вона використовує світлові сигнали для запису та передачі інформації. Ці світлові сигнали можна використовувати для вивчення руху та зміни білків у режимі реального часу.

Інноваційність даної антени полягає в тому, що її приймальна частина також використовується для визначення молекулярної поверхні досліджуваного білка. Це дає змогу отримати чіткий сигнал, коли білок виконує свою біологічну функцію.

Вчені створили найменшу у світі антену... з ДНК

«Подібно до двостороннього радіо, яке може як приймати, так і передавати радіохвилі, флуоресцентна наноантена приймає світло одного кольору, або довжини хвилі, і залежно від руху білка, який вона відчуває, потім передає світло іншого кольору, який ми можемо виявити», – каже хімік Алексіс Валле-Белісл з Університету Монреаля (UdeM) у Канаді. Зокрема, завдання антени – вимірювати структурні зміни у білках з часом. Білки – це великі, складні молекули, які виконують різні важливі завдання в організмі, від підтримки імунної системи до регулювання функцій органів.

Однак, коли білки поспішають виконувати свою роботу, вони зазнають постійних змін у структурі, переходячи зі стану в стан у дуже складному процесі, який вчені називають динамікою білків. І ми не маємо хороших інструментів для відстеження цієї динаміки білків у дії.

«Експериментальне вивчення перехідних станів білків залишається серйозною проблемою, оскільки методи з високим структурним дозволом, включаючи ядерний магнітний резонанс та рентгенівську кристалографію, часто не можуть бути безпосередньо застосовані для вивчення короткоживучих станів білків», – пояснює команда у своїй статті. Нові технології синтезу ДНК, розробка яких ведеться вже близько 40 років, дозволяють створювати наноструктури різної довжини та гнучкості, оптимізовані для виконання необхідних функцій.

Однією з переваг цієї надмалої ДНК-антени перед іншими методами аналізу є те, що вона здатна захоплювати дуже короткоживучі стани білків. Це, за словами дослідників, означає, що тут є безліч потенційних застосувань як у біохімії, так і нанотехнології в цілому.

Досліджуючи «універсальність» своєї конструкції, команда успішно протестувала свою антену з трьома різними модельними білками – стрептавідином, лужною фосфатазою та протеїном G – але потенційно попереду ще багато цікавого, і однією з переваг нової антени є її універсальність. Наноантени можна використовувати для моніторингу різних біомолекулярних механізмів у режимі реального часу, включаючи малі та великі конформаційні зміни – у принципі будь-яка подія, яка може вплинути на емісію флуоресценції барвника.

Вчені створили найменшу у світі антену... з ДНК

ДНК стає дедалі популярнішою як будівельний блок, який ми можемо синтезувати і маніпулювати ним для створення наноструктур, подібних до антени в даному дослідженні. Хімію ДНК просто запрограмувати, а після програмування її легко використовувати.

Наразі дослідники прагнуть створити комерційний стартап, щоб технологія наноантен могла бути практично упакована і використана іншими, чи то фармацевтичні організації чи то інші дослідні групи.

Читайте також:

Підтримати автора

Схожі статті

Підписатися
Сповістити про
guest
0 Comments
Вбудовані Відгуки
Переглянути всі коментарі