Биофизики превратили ДНК в электромеханический переключатель

Группа исследователей из Калифорнийского университета в Дэвисе и Вашингтонского университета показала, что проводимостью ДНК можно управлять, меняя структуру молекулы. Это делает возможным использование ДНК в качестве наноразмерного электромеханического переключателя. Работа опубликована в журнале Nature Communications.

Авторы работы обратили внимание на то, что данные о проводимости ДНК сильно разнятся в разных исследованиях и решили проверить, зависит ли проводимость от конформации молекулы. Меняя состав раствора, в который помещены молекулы ДНК, ученые показали, что проводимость ДНК в А-форме на порядок выше, чем в более плотной В-форме. Так как конформационный переход обратим, проводимость можно многократно переключать между двумя значениями.

Эти формы различаются следующим. В А-форме ДНК более сжата в продольном направлении и имеет полость внутри, а в В-форме более вытянута и полости не имеет. Переход из одной формы в другую может происходить под влиянием химического окружения молекулы. В водном растворе ДНК склонна принимать В-форму, а при помещении, например, в этанол переходить в А-форму. 

По словам исследователей, явление позволяет посмотреть на ДНК как на потенциальный переключатель для электроники молекулярного уровня. Особое удобство дает техника ДНК-оригами, позволяющая складывать ДНК в определенную двумерную или трехмерную фигуру. Однако, до разработки функциональных гаджетов на основе ДНК еще далеко.

Анна Образцова