Новые формы ДНК помогут создать «генетические компьютеры»
Фото: Science Node
Нанотехнологии

Новые формы ДНК помогут создать «генетические компьютеры»

Говоря о ДНК, мы обычно вспоминаем двойную спираль, открытую Уотсоном и Криком в 1953 году. Однако эта молекула может принимать и иные формы. Как сообщает Independent, альтернативные варианты ДНК могут стать основой для нанороботов, живых вычислительных систем и других инновационных технологий.

Новый способ менять форму ДНК открыли ученые из Университета Восточной Англии. Команда исследователей работала с i-мотивной ДНК — четырехцепочечной узловидной структурой, которая давно используется в лабораториях, но в живых клетках была обнаружена лишь в этом году.

Хотя альтернативные формы ДНК способны влиять на экспрессию генов и в теории играют роль в возникновении генетических заболеваний, задача исследователей лежала за пределами медицины. Ученые хотели выяснить, как использовать эту молекулу для производства крошечных устройств — от нанороботов до компьютеров с памятью на ДНК.

Они использовали i-мотивную структуру, присоединенную к обычной ДНК, в качестве «переключателя». В ходе экспериментов обнаружилось, что добавив соли меди, можно любую ДНК превратить в i-мотивную. А присутствие в смеси кислорода позволяло сформировать на ее поверхности «шпильку».

Ученые полагают, что основным применением их открытия может стать развитие вычислений на ДНК. Эта идея высказывалась уже давно, но новые технологии позволяют претворить ее в жизнь. ДНК уже использовали для хранения данных и создания простых логических алгоритмов. Обнаружив новые триггеры для ДНК, можно будет расширить возможности таких систем.

Другие возможные применения включают создание крошечных нанороботов, которые смогут доставлять лекарства к конкретным органам. Поскольку ДНК биосовместима, можно не опасаться, что иммунная система организма разрушит ее по пути к цели.

Применение нанотехнологий в медицине открывает новые возможности для борьбы со многими болезнями, которые ранее считались неизлечимыми. Например, особые наночастицы позволяют доставить в мозг лекарство против гиобластомы — грозной опухоли мозга. А инъекция пептидных нановолокон способна обратить вспять развитие атеросклероза.