/uploads/posts/2011-08/Ученые создали самораз.jpgМОСКВА, 12 окт — РИА Новости. Американские химики создали саморазмножающийся материал из молекул ДНК, который по своей структуре похож на картинку-паззл — его отдельные элементы-молекулы соединяются с другими только при совпадении молекулярных «выступов» и «отверстий» на их поверхности, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.
Машины, способные создавать себе подобных из набора базовых деталей или даже молекул, привлекают внимание многих инженеров и ученых с середины XX века. Считается, что подобные устройства и материалы помогут значительно снизить издержки производства и направлять в космос долговременные миссии, способные обеспечивать себя оборудованием и расходными материалами.
Группа ученых под руководством Пола Чайкина (Paul Chaikin) из Нью-Йоркского университета (США) использовала в качестве основы для своего материала нуклеотиды, то есть отдельные «кирпичики» — основания, из которых состоит ДНК.
В отличие от двойной спирали ДНК, единичный элемент «паззла» BTX состоит из трех параллельных цепочек нуклеотидов длиной в семь оснований, которые соединены друг с другом одним перпендикулярным им фрагментом спирали. На внешней поверхности этих спиралей расположены химические ключи, которые управляют тем, какие молекулы могут присоединиться к данному участку BTX.
Такие фрагменты могут объединяться по своей длинной оси в более протяженные цепочки, благодаря чему количество уникальных деталей «паззла» в теории ограничено лишь фантазией и техническими возможностями «сборщика».
Чайкин и его коллеги использовали свое изобретение для создания «паззла» из двух деталей A и B, а также их «двойников» A' и B'. Эти фрагменты состоят из двух молекул BTX, на концах которых расположены молекулы «выступы» и подходящие к ним «отверстия».
Затем ученые подготовили вещество-инициатор, которое запускает процесс сборки, и добавили его в пробирку с набором цепочек из нуклеотидов.
Сначала одиночные спирали образовали молекулы-"кирпичики" BTX, которые объединились в фрагменты А и В. На следующем этапе отдельные детали «склеились» друг с другом, в соответствии с типом «выступов» и «отверстий». Первый кусочек «паззла» присоединился к свободному концу вещества-инициатора, и так шаг за шагом формировался молекулярный «рисунок».
Химики использовали полученные цепочки в качестве образца для сборки аналогичных «дочерних» молекул из половинок A' и B'.
На этот раз все кусочки «паззла» были одинаковыми по форме, и любые молекулы могли соединиться друг с другом без каких-либо ограничений. С другой стороны, по бокам половинок A' и B' находились другие «выступы», которые могли присоединяться к «отверстиям» на молекулах А и В на «материнской» цепочке.
Ученые разделили копии «паззлов», нагрев емкость до температуры разрыва относительно непрочных водородных связей, которые соединяли эти цепочки. Они выделили из этой смеси «дочерние» молекулы и оценили качество их «копирования» — около 70% этих цепочек идеально повторяли структуру материнской молекулы.
Затем Чайкин и его коллеги повторили эту операцию, и получили следующее поколение — «правнуков» — оригинального «паззла». Точность копирования заметно ухудшилась — лишь 31% «потомков» полностью повторяли устройство молекулы-"бабушки".
Авторы статьи полагают, что улучшение химических свойств их «паззла» позволит избавиться от необходимости нагревать продукт после каждой процедуры копирования, что поможет создать реальные саморазмножающиеся системы, работающие без участия человека.
Просмотров 
Другие новости по теме:
 Ученые собрали из ДНК робота-медика, доставляющего лекарства к кл ... |  Ученые создали безвредный «шприц» для генной терапии из&nb ... |  Ученые создали самовосстанавливающийся гидрогель |  Ученые объяснили, почему кетчуп не растекается по сэндвичу |  Ученые собрали биобатарейку, получающую электричество из света и ... |  Ученые обнаружили сверхэластичный мускульный белок |
