Warning: Cannot modify header information - headers already sent by (output started at /nano-data/main/resources.obj.php:5902) in /nano-data/main/resources.obj.php on line 5089
Двуногий пешеход из ДНК
Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

Рис. 1. Схематическе изображение двуногого пешехода и его пешеходной дорожки. В каждой позиции дорожки расположен свой флуорофор, флуоресценция которого гасится, если пешеход ставит туда свою ногу. Таким образом, по интенсивности флуоресценции можно судить, какие именно позиции заняты ногами пешехода в данный момент.

Рис. 2. Хождение пешехода по замкнутой траектории по и против часовой стрелки.

Двуногий пешеход из ДНК

Ключевые слова:  ДНК, молекулярная машина

Опубликовал(а):  Трусов Л. А.

20 декабря 2010

Одним из направлений нанотехнологий является создание наномашин. В качестве исходного материала очень привлекательной оказалась природная молекула – ДНК, об уникальных свойствах которой наслышаны даже школьники (особенно если они регулярно читают Нанометр). Вот и сейчас учёные из Израиля предлагают вниманию публики пешехода из мира нуклеиновых кислот – и он сам, и дорожка, по которой он умеет ходить, собраны из фрагментов ДНК. Чтобы заставить пешехода перемещаться, помимо комплементарного связывания учёные использовали способность ДНК образовывать неканонические пары. Подробно разобраться в сложных технологиях сможет репетитор в интернет.

Модельная дорожка имеет длину всего лишь в четыре шага пешехода, зато каждый шаг делается строго по желанию экспериментатора. Каждая нога пешехода может занимать одну из двух позиций. Одна нога (зелёная на рис. 1) связывается преимущественно с позицией I (оранжевая). Зелёная нога может также связываться с позицией III (красная), но там есть две некомплементарные пары (тимин напротив тимина), поэтому связывание с III менее выгодно, чем с I, и не происходит. Однако стоит добавить соль ртути, как образуются комплексы тимин-Hg2+-тимин, и пешеход в 65% случаев оказывается зелёной ногой в позиции III. Если же теперь добавить аминокислоту цистеин для связывания и удаления ионов ртути, то пешеход в 100% случаев испуганно сделает шаг назад.

Похожая ситуация и с фиолетовой ногой: она может находиться в позициях II и IV, но предпочитает позицию II. В кислой среде ДНК в позиции II принимает неканоническую i-форму, связываясь сама с собой, – и фиолетовой ноге пешехода не остается ничего иного, кроме как разместиться на позиции IV. После нейтрализации избытка протонов пешеход шагает обратно.

Замкнув пешеходную дорожку в кольцо, исследователи заставили наночеловечка шагать то по, то против часовой стрелки, меняя несколько раз направление движения. Человечек слушался, изображая нечто вроде очень маленького шагового двигателя. Более подробно о нанопохождениях можно прочитать в статье «DNA Machines: Bipedal Walker and Stepper».


Источник: Nano Letters



Комментарии

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Прилипалы
Прилипалы

Наносистемы: физика, химия, математика (2024, Т. 15, № 2)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume15/15-2
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2024, Т. 15, № 1)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume15/15-1
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 5)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-5
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2024 году
коллектив авторов
29 – 31 мая пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2023 году
коллектив авторов
30 мая - 01 июня пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Эра технопредпринимательства

В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.