ایجاد نانوساختارهای جدید DNA بوسیله تشکیل گره!

گره زدن عمل رایجی در زندگی روزمره افراد محسوب می شود. اما آیا می توان در یک رشته از DNA نیز چنین عملی را انجام داد؟ مسلما این کار به ظرافت و تخصص بسیار بالایی نیاز دارد چرا که اندازه ی طول آن درحدود یک میلیاردیم متر است!

هائو یان، محقق مرکز ASU، در این زمینه ظریف و عجیب فعالیت می کند. در مطالعات اخیر او و همکارانش که در مجله Science Communications منتشر شده، روش هایی جهت گره زدن DNA تک رشته ای و تبدیل آن به ساختارهای دو و سه بعدی ذکر شده است. نتایج این تحقیقات پیشرفت بزرگی در زمینه ی نانوتکنولوژی DNA به ارمغان می آورد. بنابراین از ساختارهای تک رشته ای DNA می توان به عنوان پیش سازهای سنتز ساختارهای پیچیده تر بهره جست. از جمله ی این ساختارهای می توان به سیستم هایی نظیر دستگاه های رباتیک کوچک،  اپلیکیشن های فوتونیک، سیستم های انتقال دارو و کاربردهای تشخیصی و درمانی اشاره نمود.

Related image

یان میگوید « ساختارهای DNA گره خورده که در این مطالعه تشکیل شده اند نمایانگر پیچیدگی های توپولوژیکالی هستند که بسیار فراتر از چیزی است که پیش از استفاده از تکنولوژی DNA تک رشته ای حاصل شده بود». درواقع بسیار شگفت انگیز است که ساختار های تک رشته ای DNA و RNA بتوانند در طول زنجیره ی خود تابیده شوند و راهی برای ایجاد ساختارهایی بسیار گره خورده پیدا کنند و موجب تشکیل بافتی درهم پیچیده شوند.

ساختارهای گره خورده، همانند ساختارهایی که یان تشکیل داده اما ساده تر از آنها، در طبیعت هم یافت می شوند. این ساختارها به طور طبیعی در هنگام همانندسازی و رونویسی تشکیل می شوند. همچنین این ساختارها در ژنوم وکتورها و ویروس های آلوده کننده باکتری ها هم دیده می شوند.

یان مرکز بیودیزاین را جهت طراحی مولکولی و بیو میمتیک را هدایت می کند و لقب افتخاری او مارتین گلیک در دانشکده علوم مولکولی درASU است.

منبع 

Hao Yan directs the Biodesign Center for Molecular Design and Biomimetics and is the Martin D. Glick Distinguished Professor in the School of Molecular Sciences at ASU.