13:05 Из нитей ДНК собрали самые маленькие в мире "крестики-нолики" |
|
Биологи разработали технологию, которая позволит ремонтировать наномашины, сделанные из нитей ДНК. Возможности своего детища они продемонстрировали, создав микроскопическое поле для популярной игры. Достижение описано в научной статье, опубликованной в журнале Nature Communications группой исследователей из Калифорнийского технологического института. Напомним, что нить ДНК представляет собой длинную цепочку, звеньями которой являются нуклеотиды: аденин, гуанин, тимин и цитозин (A, G, T и C в международных обозначениях). В нити они могут располагаться в любом порядке. Когда встречаются две нити ДНК, в игру вступает так называемая комплементарность. Аденин склонен образовывать водородные связи с тимином, гуанин – с цитозином. Хотя каждая отдельная связь между двумя нуклеотидами слаба, из-за огромного количества звеньев в цепи две нити ДНК прочно прикрепляются друг к другу. Так образуется знаменитая двойная спираль.  Способность нитей ДНК прикрепляться друг к другу позволяет использовать их в качестве своего рода строительных блоков. ДНК-оригами – это способ конструирования нанообъектов, использующий это свойство. С помощью этой технологии биологи создают причудливые конструкции, такие, например, как поезд на рельсах из ДНК. Однако до сих пор методика имела один серьёзный недостаток: созданную конструкцию было практически невозможно переделать или заменить в ней какую-то "деталь". Авторы обошли эту трудность изящным способом. Они использовали тот факт, что связь между нитями ДНК тем прочнее, чем больше нуклеотидов комплементарны друг другу. Например, пусть есть две нити ATTAGCA и TAATACC. У них первые четыре нуклеотида комплементарны друг другу, а последние три – нет. Поэтому связь между цепочками установится только в первых четырёх парах нуклеотидов.  Есть ещё одна деталь. Пусть две нити находятся в подобной частичной связи. Если одной из них встретится "более родственная душа" (больше пар нуклеотидов будут комплементарны), то последняя вытеснит "конкурентку" и займёт её место. Авторы иллюстрируют это на примере романтических отношений. Допустим, Эми любит собак, походы, кино и пляжный отдых. Адам любит собак, походы и дегустацию вин. Они связаны любовью к собакам и походам. И до поры до времени они остаются вместе.  Так продолжается, пока Эми не встречает Эдди. К несчастью для Адама, Эдди любит собак, походы, фильмы и боулинг. Эми понимает, что у неё три общих черты с Эдди и только две общие с Адамом.  Женское сердце производит точный бухгалтерский расчёт, и Адам остаётся в одиночестве. Авторы использовали этот принцип, чтобы создать самую маленькую в мире доску для игры в крестики-нолики. Она собирается из прямоугольных блоков или плиток, состоящих из ДНК. Каждый блок может занять только одно место в схеме, поскольку только в этой точке он хотя бы частично комплементарен своему окружению. Таким образом, плитки, предоставленные сами себе, выстраиваются в доску. На этом этапе ещё никто не сделал первого хода, и доска девственно чиста. После этого исследователи начинают игру. Допустим, игрок хочет поставить крестик в левый верхний угол. Для этого он создаёт блок, который подходит к левому верхнему углу ещё лучше, чем стоящая там "пустая" плитка. Этот блок, заранее помеченный условным "крестиком" (на самом деле химической меткой), самостоятельно добирается в нужное место и вытесняет оттуда пустую плитку, совсем как Эдди Адама из объятий Эми. Правда, подобная игра не может похвастаться динамичностью. Партия на поле из нескольких клеток заняла у исследователей шесть дней (к слову, победил "крестик"). Однако технология создана не для развлечения, а для ремонта и модификации наномашин. "Если у вас спустит колесо, вы, скорее всего, просто замените его вместо покупки новой машины. Такой [простой и логичный] ручной ремонт невозможен для наноразмерных машин, – объясняет соавтор исследования Григорий Тихомиров (Grigory Tikhomirov). – Но, благодаря этому процессу перемещения плиток, который мы обнаружили, становится возможным заменять и модернизировать несколько деталей машин наноразмерной величины, чтобы сделать их более эффективными и сложными".  |
|
|
| Всего комментариев: 0 | |
По этой теме смотрите:
ВСЕ НОВОСТИ:
| Астрология, пророчества [1066] | Астрономия и космос [1457] | Безумный мир [2063] |
| Войны и конфликты [2310] | Гипотезы и версии [3874] | Дом,сад,кулинария [3946] |
| Животные и растения [2669] | Здоровье,психология [4749] | История и археология [4652] |
| Мир вокруг нас [2167] | Мировые новости [7583] | Наука и технологии [890] |
| Непознанное [4196] | НЛО,уфология [1263] | Общество [7796] |
| Прогнозы ученых,исследования [798] | Происшествия,чп,аварии [1302] | Российские новости [5860] |
| Стихия,экология,климат [2739] | Феномены и аномалии [945] | Фильмы и видео [6336] |
| Частное мнение [4912] | Это интересно! [3311] | Юмор,афоризмы,притчи [2394] |
АРХИВ САЙТА:
| Астрология и пророчества [781] | Гипотезы и прогнозы [4349] | Дом,сад,кулинария [88] |
| Животные и растения [2649] | Здоровье и красота [5432] | Интересности и юмор [3639] |
| История и археология [3610] | Космос, астрономия [1829] | Мир вокруг нас [1820] |
| Наука и технологии [2018] | Непознанное [3509] | НЛО,уфология [1736] |
| Общество, в мире, новости [8092] | Психология и отношения [42] | Стихия, климат, экология [105] |
| Фильмы и видео [151] | Частное мнения [47] | Эзотерика и феномены [1984] |