Badacze używali krótkich nici kwasu DNA, który w żywych komórkach odpowiada za kodowanie białek, organizowanie ich w struktury budujące cały organizm i oczywiście sam podlega samopowielaniu. Jednak na potrzeby badania opisanego w dzisiejszym numerze „Nature”, naukowcy opracowali całkowicie nowy, sztuczny system samoreplikacji. W przyrodzie DNA używa kodu składającego się z zaledwie czterech „liter” - zasad azotowych. Kod opisany w „Nature” jest znacznie bardziej złożony dzięki temu, że za podstawową jednostkę przyjęto układ trzech podwójnych helis DNA. „Liter” w takim kodzie może być całe mnóstwo.
Z nasion zaprojektowanych przez naukowców w roztworze tworzą się pokolenia „córek”, a potem „wnuczek” - identycznych cząsteczek o określonym układzie „liter”. Proces opisany w pracy jest dość skomplikowany, bo wymaga wielu cykli podgrzewania i chłodzenia roztworu. Dzięki temu naukowcy mogli się upewnić, że wszystko przebiega zgodnie z ich zamierzeniami. Teraz planują skrócić i uprościć przebieg każdego cyklu namnażania się materiału.
- To pierwszy krok w projekcie stworzenia sztucznych samo powielających się materiałów o dowolnie wybranym składzie i właściwościach - wyjaśnia profesor Paul Chaikin, jeden z autorów pracy.- Następnym wyzwaniem będzie zaprojektowanie procesu, w którym samoreplikacja zachodzi nie tylko dla kilku następujących po sobie pokoleń, ale trwa na tyle długo, by zaobserwować wzrost wykładniczy ilości wyprodukowanego w ten sposób materiału.
DNA jest chętnie używane w nanotechnologii do różnych celów. Poza oczywistymi, biotechnologicznymi i medycznymi zastosowaniami, naukowcom udało się także budować za pośrednictwem DNA substancje nieorganiczne, np. maleńkie kompleksy metalowe.
Na ilustracjach natomiast są opublikowane niedawno w „Science” przykłady efektownego „origami” - struktur, które naukowcy potrafią projektować i produkować z nitek kwasu dezoksyrybonukleinowego.
Taki potencjał drzemiący w DNA, połączony z możliwością precyzyjnie wyreżyserowanej samoreplikacji, przybliża nanotechnologię do uruchomienia produkcji całkowicie sztucznych organizmów - nanomaszyn, które będą mnożyć się jak bakterie i niezmordowanie, ale dyskretnie wykonywać powierzone im zadania.
Aż się wymkną spod kontroli, ale to już inna historia.
