Результаты работы опубликованы в Nature Nanotechnology (Jung et al., A stochastic DNA walker that traverses a microparticle surface).
Представленные ранее молекулы подобного рода способны ходить только в заданном направлении по одной прямой или в плоскости. Новый «ходок» в состоянии двигаться 36 шагов подряд по неоднородной поверхности микронных частиц, покрытых ДНК, незапрограммировано, самостоятельно принимая решение, куда переставить «ногу».
В отличие от обычных молекулярных моторных белков, которые способны двигаться по поверхности, изменяя ее структуру (например, кинезин движется по микротрубочкам за счет энергии гидролиза АТФ), представленные «ходоки» используют для передвижения гибридизацию и не изменяют ковалентно субстрат.
Схема движения моторного белка кинезина, способного двигаться по микротрубочке.
Изображение: Wikimedia Commons
Шпилечная структура — вторичная структура в молекуле нуклеиновой кислоты, в которой комплементарные инвертированные нуклеотидные последовательности, расположенные в пределах одной и той же цепи, соединяются, образуя двухцепочечный «стебель», а нуклеотиды, расположенные между областями спаривания образуют неспаренную одноцепочечную петлю.
«Ходок» представляет собой две одноцепочечные нити ДНК, объединенные в одну структуру. Эти нити способные взаимодействовать с олигонуклеотидом H1, расположенным на поверхности микрочастицы, открывая шпилечную структуру. Две новообразованные одноцепочечные ДНК в H1 могут гибридизоваться с нуклеотидом H2, формируя трехчастичный комплекс
Рисунок из пресс-релиза The University of Texas at Austin
Researchers Build Nanoscale Autonomous Walking Machine from DNA – ВМ
Молекулы ДНК представляют собой как бы нанокомпьютеры, с помощью самостоятельных «расчетов» принимающие решение о направлении движения. По словам авторов, подобные «ходоки» могут иметь применение в аналитике и диагностике заболеваний.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru со ссылкой на Евгений Анохин, N+1
