Όλα τα περιεχόμενα του iLive ελέγχονται ιατρικά ή ελέγχονται για να διασφαλιστεί η όσο το δυνατόν ακριβέστερη ακρίβεια.
Έχουμε αυστηρές κατευθυντήριες γραμμές προμήθειας και συνδέουμε μόνο με αξιόπιστους δικτυακούς τόπους πολυμέσων, ακαδημαϊκά ερευνητικά ιδρύματα και, όπου είναι δυνατόν, ιατρικά επισκοπικά μελέτες. Σημειώστε ότι οι αριθμοί στις παρενθέσεις ([1], [2], κλπ.) Είναι σύνδεσμοι με τις οποίες μπορείτε να κάνετε κλικ σε αυτές τις μελέτες.
Εάν πιστεύετε ότι κάποιο από το περιεχόμενό μας είναι ανακριβές, παρωχημένο ή αμφισβητήσιμο, παρακαλώ επιλέξτε το και πατήστε Ctrl + Enter.
Δημιουργήθηκε μια τεχνητή δομή ικανή να αυτοαναπαράγεται όπως ένα μόριο DNA
Τελευταία επισκόπηση: 30.06.2025
Χημικοί δημιούργησαν μια τεχνητή δομή που μπορεί να αυτοαναπαραχθεί όπως ένα μόριο DNA. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι ο χρόνος που τα υλικά θα αυτοαναπαραχθούν δεν είναι μακριά. Η ιδέα του DNA
Τα συστατικά, που βασίζονται σε νουκλεοτίδια – τα «δομικά στοιχεία» του DNA, λειτουργούν ως γράμματα που συνδυάζονται για να σχηματίσουν μια λέξη. Αλλά σε αντίθεση με τη διπλή έλικα του DNA, ένα μόνο στοιχείο του τεχνητού υλικού αποτελείται από τρεις παράλληλες αλυσίδες νουκλεοτιδίων μήκους επτά βάσεων. Αυτές (οι βάσεις) συνδέονται με ένα κάθετο θραύσμα της έλικας, στην εξωτερική επιφάνεια της οποίας υπάρχουν χημικά «κλειδιά». Ελέγχουν ποια μόρια μπορούν να προσκολληθούν σε ένα δεδομένο τμήμα της αλυσίδας.
Αυτό το σύστημα - μια δέσμη τριών μονών ελίκων που συνδέονται με τρεις διπλές έλικες DNA - ονομάστηκε BTX (καμπυλωμένα μόρια τριπλής έλικας που περιέχουν τρεις διπλές έλικες DNA) από τους χημικούς. Οι επιστήμονες γράφουν ότι τέτοια θραύσματα είναι ικανά να συνδυαστούν σε εκτεταμένες αλυσίδες. Και, θεωρητικά, ο αριθμός των μοναδικών συστατικών του συνθετικού υλικού δεν είναι περιορισμένος.
Μια ομάδα επιστημόνων με επικεφαλής τον Paul Chaikin από το Πανεπιστήμιο της Νέας Υόρκης (ΗΠΑ) χρησιμοποίησε την εφεύρεσή τους για να δημιουργήσει ένα «παζλ» από δύο κομμάτια και τα συμπληρωματικά τους δίδυμα.
Σε έναν δοκιμαστικό σωλήνα με ένα σετ αλυσίδων BTX, οι χημικοί πρόσθεσαν μια ουσία που ξεκίνησε τη διαδικασία συναρμολόγησης. Ως αποτέλεσμα, μεμονωμένα μέρη του "παζλ" συνδέθηκαν συμπληρωματικά μεταξύ τους - βρέθηκαν το ένα στο άλλο σύμφωνα με τον τύπο "κλειδαρότρυπας" και "κλειδιών".
Οι χημικοί γράφουν ότι στο πρώτο στάδιο, ένα συστατικό του «παζλ» προσκολλήθηκε στο ελεύθερο άκρο της ουσίας έναρξης. Στη συνέχεια ξεκίνησε μια αλυσιδωτή αντίδραση και άλλα συστατικά έλκονταν στο μοριακό «παζλ». Μέχρι την τρίτη γενιά
Οι χημικοί χρησιμοποίησαν τις προκύπτουσες αλυσίδες για να λάβουν παρόμοια θυγατρικά μόρια. Θερμαίνοντας το μείγμα των μητρικών και θυγατρικών αλυσίδων στη θερμοκρασία ρήξης του δεσμού υδρογόνου (περίπου 40°C), οι χημικοί διαχώρισαν το μείγμα σε μόρια δύο γενεών. Περαιτέρω ανάλυση έδειξε ότι περίπου το 70% των θυγατρικών αλυσίδων επαναλάμβανε τέλεια τη δομή του μητρικού μορίου.
Η ομάδα του Chaikin απέκτησε την επόμενη γενιά του γονικού μορίου. Ωστόσο, στην τρίτη γενιά, η ακρίβεια αντιγραφής επιδεινώθηκε σημαντικά: μόνο το 31% των «απογόνων» - των εγγονών του πρώτου μορίου - επανέλαβε πλήρως τη δομή του αρχικού μορίου.
Οι συγγραφείς του άρθρου που δημοσιεύτηκε στο Nature πιστεύουν ότι αλλάζοντας τις χημικές ιδιότητες των συστατικών του «παζλ», θα είναι σε θέση να εξαλείψουν την ανάγκη θέρμανσης του μείγματος μετά από κάθε διαδικασία αντιγραφής. Εάν οι χημικοί εφαρμόσουν την ιδέα τους, τότε πιθανότατα θα εμφανιστούν συνθετικά συστήματα που αναπαράγονται χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση.
«Έχουμε δείξει ότι όχι μόνο τα μόρια DNA και RNA μπορούν να αυτοαναπαραχθούν. Η ανάπτυξή μας είναι το πρώτο βήμα προς τη δημιουργία τεχνητών αυτοαναπαραγόμενων υλικών», καταλήγουν οι συγγραφείς της εφεύρεσης.
[