مجید جویا: پژوهش جدیدی نشان می‌دهد که می‌توان تنها در عرض چند دقیقه رشته‌های دی‌ان‌ای را به تا شدن واداشت. این دستاورد اساسا می‌تواند منجر به تسریع پیشرفت در حوزه اوریگامی (هنر ژاپنی تا زدن کاغذ) رشته‌های دی.ان.ای شود.
به گزارش نیچر، دانشمندان زیست فناوری بی‌صبرانه منتظر روزی هستند که بتوانند از دی.ان.ای برای ساخت ماشین‌های نانو استفاده کنند، اما تا به این جای کار آنها تنها توانسته‌اند شکل‌های ساده (استوانه‌ای، مکعبی و مثلثی) بسازند، ضمن این که این فراید در شکل کنونی خود، بسیار پرزحمت و زمان‌بر است. این شیوه شامل استفاده از رشته‌های کوتاه دی.ان.ای می‌شود تا همانند نوارچسب، یک رشته بلند‌تر تا شده دی.ان.ای را در نقطه بخصوصی در جای خود ثابت نگاه دارند. تاکنون سر هم کردن یک شکل با گرما دادن به دی.ان.ای و خنک کردن آهسته آن انجام می‌شد، فرآیندی که می‌توانست یک هفته به طول بیانجامد.
اما این زمان اکنون به چند دقیقه کاهش پیدا کرده است. هندریک دایتز، زیست فیزیکدان دانشگاه صنعتی مونیخ به همراه همکارانش دی.ان.ای را با رنگدانه‌های فلئورسان نشان‌دار کرده و مراحل مختلف تا خوردن و سر شدن دی.ان.ای را مشاهده کردند. با متوقف کردن واکنش در مراحل مختلف، انها می‌توانستند ببینند که تا شدن و چسبیدن تا کجا پیش رفته است.
آنها نکته تکان دهنده‌ای را کشف کردند. دایتز می گوید: «مشخص شد که تقریبا در هیچ جای طیف دمایی اتفاق خاصی نمی‌افتد؛ اما زمانی به دمای بحرانی می‌رسد، همه ساختار به یک باره شکل می‌گیرد.»
دایتز تاشدن 19 شکل متفاوت دی.ان.ای را بررسی کرد که شامل اجسام استوانه‌ای، مکعبی و چرخ دنده‌ای شکل هم می‌شدند. هر شکل در یک گستره دمایی باریک و مخصوص به خود، در فاصله بین 45 تا 60 درجه سانتیگراد، تا می‌شد.
فراتر از شکل‌های ساده
بعد از تعیین دمای بحرانی مربوط به هر شکل، دایتز مخلوط واکنشی دی.ان.ای‌های تا نشده را تنها برای چند دقیقه در معرض دماهای از پیش تعیین شده قرار داد تا ببیند که آیا آنها هم در شکل‌های دلخواه تا می‌شوند یا نه. در همه موارد، دی.ان.ای‌ها تا شدند؛ آن هم با بازدهی بسیار بالا.
متخصصان اوریگامی دی.ان.ای از دیدن سرعت بالای این فرایند به وجد آمده‌اند. ویلیام شیه که در دانشگاه هاروارد روی این رشته‌ها کار می‌کند، و گروهش هم از نتایج کار دایتز بهره‌مند شده است، می‌گوید: «این کار زندگی ما را بسیار آسان می‌کند. تا شدن آسانتر و سریع‌تر و کاراتر در به دست آوردن توانایی تا کردن دی‌ان‌ای به چیزی فراتر از شکل‌های ساده کمک خواهد کرد.»
دایتز امید دارد که بتواند از یافته‌هایش استفاده کند تا مدلی کامپیوتری برای پیش‌بینی این امر بسازد که چگونه انواع دیگر شکل‌های دی.ان.ای را بسازد. او دریافت که ویژگی‌های مشخصی از شکل‌هایی که او ساخته با دمایی که در آن تا می‌شدند مرتبطند؛ برای مثال شکل‌هایی که از رشته‌های متصل طولانی‌تری استفاده می‌کردند در دماهایی بالاتر تا شده‌اند. دایتز می‌خواهد که ساختارهایی با ابعاد نانویی طراحی کند که دمای بهینه تا شدن آنها نزدیک به 37 درجه سانتیگراد باشد؛ یعنی دمایی که در آن کشت‌های سلولی پستانداران رشد می‌یابد؛ به این ترتیب روزی می‌توان از ماشین‌های دی.ان.ای در مجموعه‌های زیستی استفاده کرد.
53271
نظر شما