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Foi criada uma estrutura artificial que pode se auto-replicar como uma molécula de DNA
Última revisão: 23.04.2024
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Os químicos criaram uma estrutura artificial capaz de se auto-reproduzir como uma molécula de DNA. Não está longe do tempo em que os materiais se multiplicarão, acreditam os cientistas. Idéia de DNA
As partes constituintes, baseadas em nucleotídeos - os "tijolos" de DNA, servem como as letras que se combinam em palavras. Mas ao contrário do DNA de dupla hélice, um único elemento de um material artificial consiste em três cadeias paralelas de nucleótidos de sete bases de comprimento. Eles (as bases) estão conectados por um fragmento perpendicular da espiral, na superfície externa da qual existem "chaves" químicas. Eles controlam quais moléculas podem se juntar a esta seção da corrente.
Este sistema - um pacote de três espirais únicas conectadas por três hélices duplas de DNA, os químicos chamados de BTX (moléculas de hélice triple curvadas contendo três hélices duplas de DNA). Os cientistas escrevem que tais fragmentos são capazes de se unir em cadeias estendidas. E, teoricamente, o número de componentes únicos do material sintético é ilimitado.
Um grupo de cientistas liderados por Paul Chaikin da Universidade de Nova York (EUA) usou sua invenção para criar um "quebra-cabeça" de duas partes e seus gêmeos complementares.
Em um tubo com um conjunto de cadeias BTX, os químicos adicionaram uma substância iniciando o processo de montagem. Como resultado, partes individuais do "quebra-cabeça" foram conectadas de forma complementar entre si - eles se encontraram de acordo com o tipo de "keyholes" e "keys".
Os químicos escrevem que, na primeira etapa, o componente "quebra-cabeça" se juntou à extremidade livre da substância iniciadora. Em seguida, a reação em cadeia começou, e outros componentes foram puxados para o "quebra-cabeça" molecular. Até a terceira geração
As cadeias de químicos obtidas foram utilizadas para obter moléculas filhas semelhantes. Aquecendo a mistura de cadeias pai e filha até a temperatura de ruptura da ligação de hidrogênio (cerca de 40 ° C), os químicos dividiram a mistura em moléculas de duas gerações. Mais análises mostraram que cerca de 70% das cadeias filhas repete idealmente a estrutura da molécula materna.
A equipe Chaikin recebeu a próxima geração da molécula original. Verdade, na terceira geração a precisão da cópia piorou significativamente: o dispositivo da molécula original foi completamente repetido por apenas 31% dos "descendentes" - netos da primeira molécula.
Os autores do artigo publicado na Nature acreditam que ao mudar as propriedades químicas dos componentes do "quebra-cabeça", eles podem salvar o processo tecnológico de ter que aquecer a mistura após cada procedimento de cópia. Se os químicos percebem sua idéia, provavelmente haverá sistemas sintéticos que se multiplicam sem participação humana.
"Nós mostramos que não só as moléculas de DNA e RNA podem se reproduzir. Nosso desenvolvimento é o primeiro passo para a criação de materiais auto-replicantes artificiais ", concluem os inventores.
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