מונה ליזה הקטנה בעולם 'ציירה' עם DNA

חוקרים מהמכון הטכנולוגי של קליפורניה בארה'ב פיתחו שיטה זולה שבה אוריגמי ה- DNA מתאסף בעצמו למערכים גדולים עם דפוסים הניתנים להתאמה אישית לחלוטין, ויוצרים מעין קנבס שיכול להציג כל תמונה.

בד DNA גדול מורכב מאריחי אוריגמי מרובעים קטנים יותר, כמו להרכיב פאזל. (מקור: תמונת קובץ)

מדענים יצרו את העותק הקטן ביותר בעולם של הציור המפורסם של לאונרדו דה וינצ'י 'מונה ליזה' של לאונרדו דה וינצ'י באמצעות DNA.

חוקרים מהמכון הטכנולוגי של קליפורניה בארה'ב פיתחו שיטה זולה שבה אוריגמי ה- DNA מתאסף בעצמו למערכים גדולים עם דפוסים הניתנים להתאמה אישית לחלוטין, ויוצרים מעין קנבס שיכול להציג כל תמונה.

בעוד ש- DNA ידוע אולי בעיקר בקידוד המידע הגנטי של יצורים חיים, המולקולה היא גם אבן בניין כימית מצוינת.

מולקולת DNA חד גדילית מורכבת ממולקולות קטנות יותר הנקראות נוקלאוטידים-בקיצור A, T, C ו- G-המסודרות בחוט או ברצף.

הנוקלאוטידים במולקולת DNA חד גדילית יכולים להיקשר לאלה של גדיל יחיד אחר ליצירת DNA דו-גדילי, אך הנוקלאוטידים נקשרים רק בדרכים ספציפיות מאוד: נוקלאוטיד A עם נוקלאוטיד T או C עם G.

כללי זיווג בסיס קפדניים אלה מאפשרים לעצב אוריגמי DNA.

בד DNA גדול מורכב מאריחי אוריגמי מרובעים קטנים יותר, כמו להרכיב פאזל.

ניתן לחבר מולקולות באופן סלקטיבי לסיכות כדי ליצור תבנית מוגבהת שניתן לראות באמצעות מיקרוסקופ כוח אטומי.

חוקרים פיתחו תוכנה שיכולה לצלם תמונה כמו המונה ליזה, לחלק אותה לחלקים מרובעים קטנים ולקבוע את רצפי ה- DNA הדרושים להרכבת אותם ריבועים.

לאחר מכן הם קיבלו את החלקים האלה להרכבה עצמית למבנה-על המשחזר את המונה ליזה.

כדי להנגיש את הטכניקה שלנו לחוקרים אחרים המעוניינים לחקור יישומים באמצעות ננו-דנ'א שטוחים בקנה מידה של מיקרומטר, פיתחנו כלי תוכנה מקוון הממיר את התמונה הרצויה של המשתמש לגדילי DNA ופרוטוקולים של מעבדה רטובה, אמר לולו צ'יאן, עוזר פרופסור. ב- Caltech.

ניתן לקרוא את הפרוטוקול ישירות על ידי רובוט לטיפול בנוזלים כדי לערבב באופן אוטומטי את קווצות ה- DNA יחד. ניתן להרכיב את ננו -מבנה ה- DNA ללא מאמץ, אמר צ'יאן.

באמצעות כלי התוכנה המקוון וטכניקות אוטומטיות לטיפול בנוזלים, תוכננו והורכבו מספר דפוסים נוספים מחוטי DNA, כולל דיוקן בגודל טבעי של חיידק ודיוקן בגודל חיידק של תרנגול.