Исследователям из Гонконгского научно-технологического университета и Университета штата Аризона (США) удалось сформировать тетраэдр нанометровых размеров, используя нить ДНК длиной в 286 нуклеотидов.

Ребра тетраэдра образовывали двойные спирали ДНК; в центрах четырех ребер находилась расщепляемая часть последовательности нуклеотидов, создание которой обеспечивали специальные ферменты (рестриктазы). В каждой вершине многогранника располагалось неспаренное основание (тимин), что придавало структуре необходимую гибкость. Формирование «самоорганизующегося» тетраэдра размером около 7 нанометров проходило при нагреве и последующем охлаждении заготовки; факт образования многогранников был подтвержден стандартными методами атомно-силовой микроскопии.

Модель созданного учеными тетраэдра (иллюстрация авторов работы)

Завершив эту часть работы, авторы приступили к «тиражированию» тетраэдров в живом организме.

Соответствующую тетраэдру последовательность нуклеотидов ученые внедрили в клонирующий вектор (фазмиду), что позволило синтезировать несколько идентичных многогранников. Такой метод, как отмечают исследователи, обеспечивает изменение количества получаемых тетраэдров в широких пределах.

Применение всего одной нити ДНК, по словам авторов, позволяет значительно упростить процесс изготовления тетраэдров; в ближайшем будущем ученые намерены создать многогранники других типов, а также модифицировать технологию и перейти к использованию РНК.

Последовательность нуклеотидов, образующих тетраэдр (иллюстрация авторов работы)

Напомним также, что весьма успешны и эксперименты по формированию сложных структур на основе нескольких нитей ДНК (см. недавние сообщения о создании трехмерных кристаллов и различных «строительных блоков»).