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

 

Зеленые человечки
Зеленые человечки

Участие НТ-МДТ Cпектрум Инструментс в конференции “ГРАФЕН: МОЛЕКУЛА И 2D КРИСТАЛЛ”
Участие НТ-МДТ Cпектрум Инструментс в конференции “ГРАФЕН: МОЛЕКУЛА И 2D КРИСТАЛЛ” 5-9 августа 2019 года в Новосибирске

I МОСКОВСКАЯ ОСЕННЯЯ МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПЕРОВСКИТНОЙ ФОТОВОЛЬТАИКЕ
14-15 октября 2019 года состоится школа - конференция молодых ученых - I Московская осенняя международная конференция по перовскитной фотовольтаике (Moscow Autumn Perovskite Photovoltaics International Conference – MAPPIC-2019).

Золото России на Международной Химической Олимпиаде
30 июля в Париже завершилась 51-я Международная химическая олимпиада. Она была рекордной по числу участников - 309 школьников из более, чем 80 стран. Олимпиада прошла под девизом "Двигаем науку вместе" ("Make the science together"). Сборная России на олимпиаде завоевала 4 золотые медали и в медальном зачете поделила 1-2 место с командой Кореи. Победителями стали Михаил Матвеев (Вологда) и три москвича - Даниил Бардонов, Алексей Шишкин и Никита Чернов.

3D нанотехнологии в физике, химии, биологии, медицине и инженерном искусстве
И.В.Яминский
Материалы лекции проф. МГУ, д.ф.-м.н., генерального директора Центра Перспективных технологий И.В.Яминского "3D нанотехнологии в физике, химии, биологии, медицине и инженерном искусстве". 3D принтер, сканирующий зондовый микроскоп и фрезерный станок. Что общего между ними? Как конструировать их своими руками? Небольшой экскурс в практические нанотехнологии. Поучительная история о создании сканирующего туннельного микроскопа. От идеи до нобелевской премии за 5 лет. Взгляд в микромир – от атомов и молекул до живых клеток. Как взвесить массу одного атома? Вирусы и бактерии – наши друзья или враги? Медицинские приложения нанотехнологий – нанобиосенсоры для обнаружения биологических агентов.

Материалы и пленочные структуры спинтроники и стрейнтроники
В.А.Кецко
Девятый Наноград, проходивший в Ханты - Мансийске, собрал талантливых школьников, интересных лекторов и преподавателей в области наноматериалов, нанотехнологий и технопредпринимательства. В сообщении даны материалы лекции д.х.н., в.н.с. ИОНХ РАН В.А.Кецко "Материалы и пленочные структуры спинтроники и стрейнтроники".

Лекции и семинары от ФНМ МГУ на Нанограде
Е.А.Гудилин
Девятый Наноград, проходивший в Ханты - Мансийске, собрал талантливых школьников, интересных лекторов и преподавателей в области наноматериалов, нанотехнологий и технопредпринимательства. Ниже даны материалы лекций и семинаров представителя ФНМ МГУ проф., д.х.н. Е.А.Гудилина.

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!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
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.