Треугольники из ДНК вырастили до миллиметровых размеров

Ученым удалось создать трехмерные кристаллы из ДНК, размер которых достигает одного миллиметра. До сих пор исследователям не удавалось получить объемных структур из нуклеиновых кислот таких размеров. Статья авторов опубликована в журнале Nature. Коротко исследование описано в пресс-релизе Королевского химического общества.
Все созданные до настоящего времени все кристаллические структуры из ДНК были двумерными. Авторы новой работы решили создать трехмерный кристалл, состоящий из плоских субъединиц. Субъединицы, имеющие форму треугольников, авторам удалось соединить таким образом, что результирующая структура оказалась объемной. Ее стереоскопическое изображение доступно здесь.

"Хитрое" соединение обеспечивалось так называемыми "липкими" концами ДНК. Этим термином обозначают одинарную нить ДНК, которой оканчивается двухцепочечная структура. Нити ДНК обладают свойством соединяться друг с другом в двойную спираль, причем соединение строго зависит от химического состава (последовательности элементарных "кирпичиков" ДНК). Треугольники, из вершин которых выступают "липкие" концы со специально подобранной последовательностью "кирпичиков", будут соединяться друг с другом определенным образом.

Размер каждого треугольника не превышал тысячных долей миллиметра. Самые крупные кристаллы, которые вырастили ученые, достигали одного миллиметра. Прочность каждого треугольника обеспечивалось за счет баланса сил натяжения и сжатия в нем. Параметры этих сил также подбирались путем изменения последовательности "кирпичиков" ДНК.

В последние годы ученые активно работают над технологиями получения трехмерных структур на основе ДНК. В перспективе они могут быть использованы для создания электронных устройств наноразмеров или для конструирования систем доставки лекарств в организм. Одним из недавних прорывов в области ДНК-оригами стали коробочки из ДНК с крышкой, которые можно закрыть на ДНК-ключ.