Kemikere skaber et nyt DNA-samlebånd

Kemikere ved New York University og Kinas Nanjing University har skabt et DNA-samlebånd, der har potentialet til at skabe nye materialer effektivt på nanoskalaen. Deres arbejde er rapporteret i det seneste nummer af tidsskriftet Natur .

"Et industrielt samlebånd omfatter en fabrik, arbejdere, og et transportørsystem, " sagde NYU Kemi Professor Nadrian Seeman, undersøgelsens seniorforfatter. "Vi har emuleret hver af disse funktioner ved hjælp af DNA-komponenter."

Samlebåndet er afhængig af tre DNA-baserede komponenter.

Den første er DNA-origami, en sammensætning, der bruger et par hundrede korte DNA-strenge til at dirigere en meget lang DNA-streng til at danne strukturer til enhver ønsket form. Disse former er cirka 100 x 100 nanometer i areal, og omkring 2 nm tyk (en nanometer er en milliardtedel af en meter). DNA-origami fungerer som samlebåndets ramme og huser også dets spor.

Den anden er tre DNA-maskiner, eller kassetter, der tjener som programmerbare lastdonerende enheder. De fragtarter, forskerne brugte, er guld nanopartikler, som måler 5 til 10 nanometer i diameter. Ændring af kassettens kontrolsekvenser gør det muligt for forskerne at aktivere eller forhindre donation af lasterne til den voksende konstruktion.

Den tredje er en DNA "walker, " hvilket er analogt med chassiset på en bil, der samles. Det bevæger sig langs samlebåndets spor, stopper ved DNA-maskinerne for at indsamle og bære DNA-"lasten".

Når vandreren bevæger sig langs stien, der er foreskrevet af origami-flisesporet, den møder sekventielt de tre DNA-enheder. Disse enheder kan skiftes mellem en "on"-tilstand, tillader dets last at blive overført til rollatoren, og en "slukket" tilstand, hvor der ikke sker nogen overførsel. På denne måde DNA-produktet for enden af ​​samlebåndet kan omfatte last hentet fra en, to, eller tre af DNA-maskinerne.

"En nøglefunktion ved samlebåndet er programmerbarheden af ​​de lastdonerende DNA-maskiner, som tillader generering af otte forskellige produkter, " forklarede Seeman.