Міжнародна група вчених розробила новий тип нанодвигуна з ДНК, який рухається розумним механізмом на основі РНК-полімерази і здійснює пульсуючі рухи. Результати дослідження опубліковані в журналі Nature Nanotechnology.
Фахівці використовували інструмент комп’ютерного моделювання oxDNA, щоб спроектувати нанодвигун із листовою ресорою. Структура складається з майже 14 тисяч нуклеотидів, які утворюють основні ДНК-компоненти, і формою нагадує кистьовий еспандер: дві ручки, що утворюють V-подібну конструкцію, з’єднані пружиною.
Розмір нанодвигуна становить 70 на 70 на 12 нанометрів. Вона наводиться в рух завдяки хімічній енергії нуклеозидтрифосфатів, що мають три фосфатні групи. Спеціальний фермент, званий РНК-полімеразою, був прикріплений до однієї з ручок двигуна, а в безпосередній близькості до неї був натягнутий ланцюг ДНК між двома ручками.
Полімераза захоплює ланцюг ДНК, щоб транскрибувати її, тобто використовувати як шаблон для синтезу РНК-молекул (транскриптів). Нетранскрибується ділянка стає менше, що притягує одну ручку до іншої. Коли РНК-полимераза досягає особливої послідовності, званої термінальної, фермент відпускає ДНК, і структура приймає початкове положення, після чого цикл повторюється.
Вчені також планують створити такий тип зчеплення, який дозволить використовувати потужність двигуна лише у певний час. У довгостроковій перспективі двигун може стати серцем складної наномашини.
