Nanotermometr DNA – najmniejszy termometr na świecie

Kwas deoksyrybonukleinowy jest nośnikiem informacji genetycznej. Cała cząsteczka zbudowana jest z dwóch nici spiralnie okręconych wokół siebie, tworzących podwójną helisę. Ponad 60 lat temu udowodniono, że pod wpływem wysokiej temperatury struktura ta ulega ,,rozpleceniu”. Naukowcy z Uniwersytetu w Montrealu stworzyli termometr DNA, który łatwo ulega programowaniu i jest 20,000 razy mniejszy niż ludzki włos.

dna-1370603787LgY

Rys. 1 Struktura DNA

„W ostatnich latach biochemicy odkryli, że cząsteczki biologiczne, takie jak białka lub RNA (inny rodzaj kwasu nukleinowego) stosuje się jako nanotermometry w żywych organizmach do odczytania zmiany temperatury poprzez rozwijanie i zwijanie cząsteczek DNA” – mówi główny autor prof. Alexis Vallee – Bélisle.

Jedną z głównych właściwości DNA wykorzystywaną do skonstruowania molekularnego termometru jest to, że jego cząsteczki łatwo ulegają programowaniu. Łańcuch DNA jest zbudowany z monomerów nazywanych nukleotydami. W ich skład wchodzi reszta kwasu fosforowego, deoksyryboza oraz jedna z czterech zasad azotowych: adenina (A), tymina (T), cytozyna (C) oraz guanina (G). Nukleotydy pomiędzy dwoma niciami DNA łączą się ze sobą słabymi wiązaniami wodorowymi według zasady komplementarności: A z T, a C z G. Dzięki wykorzystaniu tej zasady jesteśmy w stanie stworzyć struktury DNA, które się rozwijają i zwijają w danej temperaturze.  Rozwój nauki sprawił, że w obecnych czasach potrzebujemy narzędzi do precyzyjnego mierzenia temperatury w nanoskali.

Poprzez zwiększenie ilości optycznych czujników w DNA jest możliwe stworzenie termometrów o szerokości 5 nm, które w przypadku zmiany temperatury dają łatwo wyczuwalny sygnał.

Nanotermometry DNA dają wiele możliwości w dziedzinie nanotechnologii, a tym samym mogą wpłynąć na lepsze zrozumienie biologii molekularnej. Przeprowadzane badania mają na celu wykorzystanie tych urządzeń jako czytników do monitorowania zmian temperatury w urządzeniach elektronicznych.

1. https://www.sciencedaily.com/releases/2016/04/160427080733.htm

2. http://popnauka.pl/najmniejszy-termometr-na-swiecie

3. http://europe.newsweek.com/dna-worlds-smallest-thermometer-nanotechnology-453310?rm=eu

Opracowanie: Klaudia Fila

Korekta: Ilona Sadok

 

Bookmark the permalink.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *


*