Naukowcy z MIT i Arizona State University opracowali program komputerowy, który pozwala przekształcać rysunki w dwuwymiarową, nanoskalową strukturę zbudowaną z DNA. Do tej pory tworzenie takich konstrukcji wymagało specjalistycznej wiedzy technicznej, przez co proces był niedostępny dla większości ludzi. Korzystając z nowego programu, każdy może stworzyć nanostrukturę DNA o dowolnym kształcie.
DNA origami, nauka o składaniu DNA w niewielkie struktury, powstała na początku lat 80., kiedy Ned Seeman z New York University zaproponował wykorzystanie zdolności parowania DNA do stworzenia arbitralnych układów molekularnych. W 2006 r. Paul Rothemund z Caltech stworzył pierwsze dwuwymiarowe struktury DNA. Później pojawiło się kilka innych rozwiązań, lecz każde wymagało ręcznego projektowania. W tym przypadku mamy jednak do czynienia ze sporą automatyzacją tego zadania.
Aby tego dokonać badacze wykorzystali matematyczne podejście do procesu układania jednoniciowego rusztowania w całej strukturze, aby uzyskać właściwy kształt. Program komputerowy może pobrać dowolne rysunki i przetłumaczyć je na sekwencję DNA, aby utworzyć wybrany kształt i sekwencje. Kształt może zostać naszkicowany w dowolnym programie do rysowania, a następnie przekształcony w plik CAD, który jest wprowadzany do programu projektowania DNA. Po wygenerowaniu sekwencji użytkownik może zamówić je w celu łatwego wytworzenia określonego kształtu.
Może to być przydatne dla szablonowych antygenów w nanoskalowych wzorach. Pozwoliłyby one rzucić światło na to, jak komórki odpornościowe rozpoznają i aktywują się reagując na układy antygenów znajdujących się na wirusach i bakteriach. Innym kluczowym zastosowaniem jest projektowanie obwodów zbierających światło, które naśladują fotosyntetyczne elementy występujące u roślin.
[Źródło: phys.org; grafika: Hyungmin Jun]
Czytaj też: DNA we krwi różni się wraz z wiekiem
