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Se ha creado una estructura artificial que puede auto-replicarse como una molécula de ADN
Último revisado: 23.04.2024
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Los químicos crearon una estructura artificial capaz de autorreproducirse como una molécula de ADN. Según los científicos, no está lejos del momento en que los materiales se multiplicarán. Idea de ADN
Las partes constituyentes, que se basan en nucleótidos, los "ladrillos" del ADN, sirven como letras que se combinan en palabras. Pero a diferencia del ADN de doble hélice, un único elemento de un material artificial consiste en tres cadenas paralelas de nucleótidos de siete bases de largo. Ellos (las bases) están conectados por un fragmento perpendicular de la espiral, en cuya superficie exterior hay "llaves" químicas. Controlan qué moléculas pueden unirse a esta sección de la cadena.
Este sistema - un paquete de tres espirales conectadas por tres dobles hélices de ADN, químicos llamados BTX (moléculas dobladas de triple hélice que contienen tres dobles hélices de ADN). Los científicos escriben que tales fragmentos son capaces de unirse en cadenas extendidas. Y, teóricamente, la cantidad de componentes únicos de material sintético es ilimitada.
Un grupo de científicos dirigido por Paul Chaikin de la Universidad de Nueva York (EE. UU.) Usó su invención para crear un "rompecabezas" de dos partes y sus gemelos complementarios.
En un tubo con un conjunto de cadenas BTX, los químicos agregaron una sustancia que inició el proceso de ensamblaje. Como resultado, las partes individuales del "acertijo" se conectaron de forma complementaria entre sí, se encontraron de acuerdo con el tipo de "ojos de cerradura" y "llaves".
Los químicos escriben que en la primera etapa el componente "rompecabezas" se unió al extremo libre de la sustancia iniciadora. Entonces comenzó la reacción en cadena, y otros componentes fueron llevados al "acertijo" molecular. Hasta la tercera generación
Las cadenas de químicos obtenidas se usaron para obtener moléculas hijas similares. Al calentar la mezcla de las cadenas madre e hija a la temperatura de ruptura del enlace de hidrógeno (aproximadamente 40 ° C), los químicos dividieron la mezcla en moléculas de dos generaciones. Un análisis adicional mostró que aproximadamente el 70% de las cadenas hijas repetían idealmente la estructura de la molécula materna.
El equipo de Chaikin recibió la siguiente generación de la molécula original. Es cierto que en la tercera generación la exactitud de la copia ha empeorado significativamente: el dispositivo de la molécula original fue completamente repetido por solo el 31% de los "descendientes" - nietos de la primera molécula.
Los autores del artículo publicado en Nature creen que cambiando las propiedades químicas de los componentes del "rompecabezas" pueden salvar el proceso tecnológico de tener que calentar la mezcla después de cada procedimiento de copia. Si los químicos se dan cuenta de su idea, entonces probablemente habrá sistemas sintéticos que se multiplicarán sin participación humana.
"Hemos demostrado que no solo las moléculas de ADN y ARN pueden reproducirse por sí mismas". Nuestro desarrollo es el primer paso hacia la creación de materiales artificiales autorreplicantes ", concluyen los inventores.
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