Изилдөөчүлөр программалануучу ДНК наномашиналарды түзүүдө ийгиликтерге жетишип, алар азыр тирүү клеткалардын ичинде да иштей ала турган деңгээлге жетти. Бул молекулалык түзүлүштөр ДНК чынжырларын алмаштыруу ыкмасы менен иштейт жана клеткалардын ичиндеги маалыматтарды иштеп чыгуу, биологиялык процесстерди көзөмөлдөө жана белгилүү сигналдарга жооп берүү мүмкүнчүлүгүн көрсөтүүдө. Бул ыкма диагностиканын, дарылоонун жана гендик жөнгө салуунун жаңы доорун баштай алат.
Бул тууралуу «InoZpress» шилтеме берүү менен билдирди SciTechDaily
Intelligent Computing журналында жарык көргөн макалада ДНК чынжыр алмашуу схемаларын тирүү клеткаларга киргизүү боюнча жетишилген негизги ийгиликтер баяндалат. Анда бул нанотүзүлүштөр биологиялык молекулалар менен иштешип, алардын негизинде эсептөө жана жөнгө салуу функцияларын аткара ала турган «молекулалык роботторго» айланып баратканын айтууда.
ДНК чынжырын алмаштыруу схемалары кандай иштейт
Бул технологиянын өзөгүн чынжыр алмаштыруу механизмдери түзөт. Ал үчүн «toehold» деп аталган ДНК кесиндисине башка чынжыр жабышып, эскисин акырындап сүрүп чыгарат. Бул ыкма аркылуу ДНК схемалары татаал сигналдарды иштеп чыгууга жана логикалык эсептөөлөрдү жүргүзүүгө жөндөмдүү болот.
Мындай схемалар seesaw деп аталган элементтер, гибридизациялык чынжыр реакциялары жана бир нече кирүүчү сигналдар аркылуу жооп чыгарган модулдар менен толукталат. Алардын бардыгы бирге чоң тармактарга биригип, химиялык реакциялык жолдорду моделдөйт. Мындан тышкары, аларды ДНК-оригами жана башка нанотүзүмдөр менен айкалыштырып, формасын өзгөртө алган түзүлүштөрдү да жаратуу мүмкүн.
Биологиялык сигналдар менен иштешүү
Изилдөөчүлөр белгилегендей, ДНК чынжыр алмашуу процесси ДНК, РНК, белоктор жана иондор сыяктуу биологиялык элементтер менен иштей алат. Бул молекулалар менен өз ара аракеттенүү комплементардык түзүлүштөр аркылуу ишке ашат. Натыйжада, тирүү клеткалардагы трансриптом анализдерин жүргүзүүгө жана гендик активдүүлүктү көзөмөлдөөгө болот.
Белоктор жана башка молекулаларды табуу үчүн аптамерлер колдонулат. Бул ДНК же РНК негизиндеги жипчелер өзгөчө максаттуу молекулаларга так жабыша алат. Аптамерлерди ДНК схемаларына кошуу үчүн ар кандай структуралык ыкмалар колдонулат: өзгөрүлмө түзүлүштөр, жашыруун байланыш жерлери, металл элементтери, убактылуу чынжырлар жана каталитикалык ДНКлар.
Клетканын ичинде иштөө көйгөйлөрү
Клетканын ичинде мындай түзүлүштөрдүн иштешине тоскоол болгон негизги маселе — алардын тез бузулуп кетиши. Көпчүлүк клеткалар сырткы ДНКны четке кагат, жана ферменттер аны оңой эле жок кылат. Мындай учурларда изилдөөчүлөр химиялык коргоо ыкмаларын колдонушат: ДНК учтарына шпилька кошуу, белоктор менен байланыш түзүү же метилдөө аркылуу структураны бекемдөө мүмкүн.
ДНК схемаларын клеткага жеткирүү үчүн трансфекция жана башка генетикалык ыкмалар колдонулат. Альтернативдүү жол катары, ДНК схемалары клетканын ичинен РНК аркылуу өз алдынча синтезделет. Бул ыкма менен түзүлүштөр клетканын ичиндеги шарттарга адаптацияланып, ишенимдүү иштей баштайт.
ДНК эсептөөчүлөр жана жандуу биокомпьютерлер
Традициялык эсептөө логикасын ДНК чынжыр алмаштыруу менен бириктирип, биологиялык эсептөөлөрдү ишке ашыруу мүмкүн болот. Бул биологиялык системаларда ыкчам, реакцияга жараша иштөөчү жана адаптацияланышы бар түзүлүштөрдү жаратууга жол ачат.
Мындай технологиялар келечекте автономдуу иштеген ДНК машиналарын жаратууга мүмкүндүк берет. Алар клетканын ичиндеги процесстерди так жөнгө салып, дарылоо, диагностика жана жашоо илиминде чоң секирикке алып келиши мүмкүн.
Биз буга чейин жазганыбызды эскертебиз, IT тармагындагы гендердик теңсиздик.
