ננו בקבוקון מדנ”א

מדענים הצליחו לייצר את פריט ה”אוריגמי-דנ”א” המשוכלל ביותר עד כה. מדובר במבנה תלת-מימדי זעיר- ננו-בקבוקון – באורך 70 ננומטר 

מדענים מאוניברסיטת מדינת אריזונה הצליחו לייצר את פריט ה”אוריגמי-דנ”א” המשוכלל ביותר עד כה. מדובר במבנה תלת-מימדי זעיר- ננו-בקבוקון – באורך 70 ננומטר.

במהלך חמש השנים האחרונות מדענים הצליחו ליצור מבני ננו מדנ”א, אך עד כה רוב הצורות והמבנים היו די “משעממים”, כמו קופסאות או פוליגונים, משום שהטכניקה ששימשה את החוקרים הצריכה קיפול דנ”א סביב רשת (grid) של יתדות דנ”א או “פיקסלים”. מחקרים בתחום זה שייכים לננוטכנולוגיית דנ”א- מחקרים המנצלים את תכונות הדנ”א וחומצות הגרעין, בעיקר את הספציפיות של הקישור בין זוג גדילי DNA , כדי ליצור ריצוף מבוקר של מבני DNA גם בעבור מחקרים של הרכבה עצמית וגם בעבור מחקרים של יצירת מכונות מצבים מולקולריות.

בכתבה שפרסמו בכתב העת סיינס, תיארו החוקרים טכניקת אוריגמי חדשה. בטכניקה זו המבנה נבנה ע”י הנחת טבעות דנ”א זו על גבי זו. הטבעות היו ברדיוסים שונים, מה שמאפשר בניית מבנים מבנים תלת מימדיים בסיסיים דמויי קערה, כדור או כד. החוקרים עורמים את הטבעות זו על זו ליצירת המבנה הרצוי, ואז מחדירים “נקודות הצלבה” (crossover points) כדי לחבר ולמזג את סיבי הדנ”א לטבעות הסמוכות, ובכך לאחוז בכל המבנה יחד.

החוקרים מקווים כי ננו-בקבוקון-הדנ”א שפיתחו ישמש בעתיד ברפואה להובלת תרופות או אנזימים לחלקים ספציפיים בגוף וישחררם שם.

מבנה הננו-דנ”א שבתמונה צולם במיקרוסקופ כוח אטומי ממנו הופקה התמונה הממוחשבת.

חשיבות המחקר אינה רק ביצירת הננו-בקבוקון דנ”א עצמו, אלא באסטרטגיה החדשה ששימשה לתכנון ולבניית ננו-מבנה דנ”א בעל תכונת הרכבה עצמית (self assembling) שמגדירה משטחים מורכבים ומעוקלים בחלל תלת מימדי, תוך שימוש בשיטות קיפול של אוריגמי-דנ”א. דנ”א דו גדילי מכופף כך שיעקוב אחר מיתאר מעגלי של חפץ המטרה תוך זיהוי מיידי של גדילי הצלבה פוטנציאליים. מן הסתם תאפשר השיטה החדשה בניית מבני ננו-דנ”א בעלי דרגת מורכבות גדולה מאד.

חדשות המגזין סיינס
המאמר המדעי מגזין סיינס
ויקיפדיה