Учёные изобрели био-робота из ДНК

Британские и японские ученые собрали микроскопический "мотор" из нескольких молекул ДНК, который может передвигаться в произвольном направлении, считывать новые инструкции и корректировать свой курс в соответствии с ними, сообщают "Подробности".

Британские и японские ученые собрали микроскопический "мотор" из нескольких молекул ДНК, который может передвигаться в произвольном направлении

За последнее десятилетие биотехнологи разработали множество миниатюрных био-устройств, повторяющих функции их искусственных аналогов. Так, существует уже несколько десятков ДНК-компьютеров, полноценное вычислительное устройство и дисплей из колоний кишечной палочки.

Хироси Сугиямаиз Киотского университета и его коллеги использовали короткие последовательности ДНК для создания устройства, которое можно считать первым ДНК-роботом. Он умеет передвигаться в пространстве согласно инструкциям.

Ученые объединили одноцепочечные короткие последовательности ДНК в единую длинную цепь, отдельный участок которой выделен под "память" устройства. Такой "мотор" предназначен для передвижения по дорожке из цепочки ДНК – к ней на равных промежутках прикреплены короткие "столбики", при помощи которых устройство прыгает от одного узла маршрута к другому.

На этой дорожке существуют и особые "стоп-узлы", которые блокируют дальнейший путь мотора. Для продолжения путешествия устройство должно связаться с узлом согласно одной из инструкций, закодированных в памяти изобретения Сугиямы и его коллег. Кроме того, блокировку пути можно снять вручную при помощи раствора молекул, идентичных инструкциям, записанным в памяти робота.

Память устройства или внешние молекулы соединяются с длинной молекулой ДНК на вершине стоп-узла, которая мешает движению мотора. Это превращает их в мишень для рестриктазы – специального фермента, "отрезающего" образовавшуюся двойную цепочку у ее основания и освобождающего путь для движения мотора.

Для проверки работы своего изобретения биотехнологи собрали около сотни тестовых дорожек с четырьмя конечными пунктами из нескольких десятков обычных узлов и шести "блокпостов". Каждый столбик и стоп-узел были помечены при помощи светящегося белка, который прекращал испускать свет в том случае, если к данному участку пути был прикреплен мотор. Оказалось, что роботы с заранее записанной программой достаточно успешно справлялись с заданием – около 65% моторов доехало до одной из конечных точек, и три четверти достигли запрограммированной цели за 200 минут эксперимента.

Биотехнологи полагают, что их методика может стать базой для создания более сложных структур, имеющих практическое значение – например, они могли бы селективно доставлять лекарства в определенные части организма или для ускорять реакции в бактериях-"биореакторах".

Отметим, что западные ученые предсказывают, что одно из новейших направлений в биологии - синтетическая биология - может уже в ближайшем будущем оказать радикальное воздействие на человека и жизнь на планете в целом. Причем последствия могут быть как положительными, так и крайне опасными: синтетическая биология может сделать человека уязвимым для "биологических хакеров".

"Это одна из наиболее мощных технологий в целом мире. Клетки - это мини-компьютеры, а ДНК - это язык программирования", - обьясняют ученые.







Интересные новости
Вчені розповіли, чому «зірки-невдахи» часто самотніВчені розповіли, чому «зірки-невдахи» часто самотні
Блок рекламы


Похожие новости

Учёные смогли управлять растением с помощью искусственного нейроинтерфейса — на очереди животные и человекУчёные смогли управлять растением с помощью искусственного нейроинтерфейса — на очереди животные и человек
Учёные создали метаматериал, который сделает МРТ-сканирование мозга дешевле и быстрееУчёные создали метаматериал, который сделает МРТ-сканирование мозга дешевле и быстрее
В MIT изобрели способ наносить невидимые человеческим глазом QR-кодыВ MIT изобрели способ наносить невидимые человеческим глазом QR-коды
Учёные создали энергоэффективные искусственные листья для поглощения углерода из воздухаУчёные создали энергоэффективные искусственные листья для поглощения углерода из воздуха
В Японии изобрели телевизор, который способен передать вкус еды — его придётся облизывать
Учёные «закрутили» магнит и наблюдали удивительную структуру магнитного поля
А я милого узнаю по походке: британские учёные предложили новый способ идентификации владельцев смартфонов
Учёные создали технологию, переводящую инфракрасное излучение в видимый диапазон
Немецкие учёные придумали, как сделать 3D-печать с наноразмерной точностью доступной каждому
Учёные установили, что находится под поверхностью Марса в районе аппарата InSight
Последние новости

Подгружаем последние новости