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

 

Ягоды
Ягоды

Начинается XV Олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в будущее!"
Совсем скоро начнется юбилейная XV Всероссийская Интернет-олимпиада по нанотехнологиям «Нанотехнологии – прорыв в будущее!». Предлагаем ознакомиться с актуальной информацией и расписанием Олимпиады.

В России стартовал самый масштабный научно-популярный фестиваль
РГ: В МГУ дан старт самому масштабному научно-популярному событию в мире - Всероссийскому фестивалю NAUKA 0+. В программе - свыше 10 000 мероприятий: лекции нобелевских лауреатов, вебинары и мастер-классы, виртуальные лабораторные, научные шоу, интерактивные выставки, телемосты с CERN, Международной космической станцией и российской антарктической станцией "Восток", дискуссии о будущем человечества, показы научных фильмов, соревнования роботов, научные бои Science Slam, квизы и квесты, а также первый Виртуальный гипермузей науки.

Нобелевскую премию по химии присудили за метод редактирования генома
РИА Новости: Нобелевскую премию по химии за 2020 год получили Эммануэль Шарпантье и Дженнифер Дудна, разработавшие технологию редактирования генома.

Нобелевская премия за графен, или 10 лет спустя
Алексей Арсенин
О том, как графен повлиял на развитие науки и промышленности и можно ли его назвать материалом будущего — заместитель директора Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ, кандидат физико-математических наук Алексей Арсенин

Летние лектории для школьников
ФНМ
Сотрудники Факультета наук о материалах и химического факультета Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова участвуют в лекториях двух летних школ, организованных Фондом Инфраструктурных и Образовательных Программ (группа РОСНАНО) - Нанограде и летней школе МФТИ.

Академия - университетам
Е.А.Гудилин, Ю.Г.Горбунова, С.Н.Калмыков
Российская Академия Наук и Московский университет во время пандемии реализовали пилотную часть проекта "Академия – университетам: химия и науки о материалах в эпоху пандемии". За летний период планируется провести работу по подключению к проекту новых ВУЗов, институтов РАН, профессоров РАН, а также по взаимодействию с новыми уникальными лекторами для развития структурированного сетевого образовательного проекта "Академия - университетам".

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.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!



 
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.