Ожившие нанотехнологии

Исследование показало, что живые клетки могут использоваться для массового производства сложных структур и устройств молекулярной технологии.

В последние годы активно ведутся разработки по использованию молекул ДНК в качестве строительного материала для наноустройств. Преимущество ДНК состоит в том, что его молекулы могут быть «запрограммированны» принимать различные сложные формы, такие как нанотрубки или геометрические решетки. Но производство таких структур ДНК — сложный и медленный процесс. Возникает очевидный вопрос: можно ли использовать естественный механизм репликации ДНК в живых клетках для производства искусственных структур ДНК?

Учёные из Университета штата Аризона показали, что это возможно. Процесс выглядит следующим образом:

Цепочка ДНК, способная сворачиваться в сложную наноструктуру, вставляется в кольцевую ДНК, похожую на те, которыми обладают бактерии. После чего полученным ДНК заражаются бактерии Escherichia coli. При этом «инфекция» может передаваться другим бактериям в колонии при помощи специального бактериофага M13KO7. По мере роста каждая бактерия производит достаточно большое количество реплик ДНК. Затем при помощи специальных ферментов извлекается необходимый фрагмент ДНК, который сразу же сворачивается в необходимую структуру.

Этот процесс превращает клетки бактерий в своего рода фабрики по неограниченному производству нано-ДНК.