دانشمندان سرعت موتور‌های مبتنی بر DNA را افزایش داده‌اند

موتور‌های DNA با کمک یک آنزیم شتاب می‌گیرند

به گزارش مجله خبری نگار، محققان موسسه ملی علوم طبیعی ژاپن در ساخت موتور‌های مولکولی مصنوعی مبتنی بر DNA و RNA به موفقیت چشمگیری دست یافته‌اند. آنها سرعت عملکرد این موتور‌ها را به میزان قابل توجهی افزایش داده و آن را به سرعت همتایان بیولوژیکی خود نزدیک‌تر کرده‌اند. این کار در مجله Nature Communications (NatCom) منتشر شده است.

موتور‌های مولکولی مصنوعی با تبدیل انرژی شیمیایی به حرکت مکانیکی در طول تجزیه RNA عمل می‌کنند. با این حال، آنها قبلاً بسیار کندتر از همتایان بیولوژیکی خود عمل می‌کردند که قابلیت‌های آنها را به طور قابل توجهی محدود می‌کرد.

در یک مطالعه جدید، دانشمندان کشف کردند که دلیل اصلی سرعت پایین، اتصال تأخیری آنزیم RNase H است که در تجزیه RNA در ساختار هیبریدی DNA-RNA نقش دارد. با افزایش غلظت این آنزیم، آنها توانستند مکث‌های بین حرکات موتور را کاهش دهند و سرعت کلی دستگاه را به طور قابل توجهی افزایش دهند.

با این حال، این افزایش سرعت منجر به کاهش سایر ویژگی‌های مهم، مانند برد (مسافتی که موتور بدون توقف طی می‌کند) شد. برای جبران این تلفات، محققان ساختار DNA و RNA را اصلاح کردند و آنها را به ویژگی‌های موتور‌های پروتئینی طبیعی نزدیک‌تر کردند.

در نتیجه، موتور اصلاح‌شده به سرعت تقریبی ۳۰ نانومتر در ثانیه دست یافت. این دستاورد، چشم‌انداز‌های جدیدی را برای استفاده از موتور‌های مولکولی مصنوعی در زمینه‌های مختلف، از جمله تشخیص بیماری و محاسبات مولکولی، باز می‌کند.

لینک کپی شد

اشتراک‌ گذاری