Срочные новости раздела
Французские ученые построили «наноробота» из молекул ДНК

Французские ученые построили «наноробота» из молекул ДНК

Исследователи из Франции разработали инновационного «наноробота» полностью из молекул ДНК. Он поможет тщательнее изучить на микроскопическом уровне механизмы, которые имеют решающее значение для многих биологических и патологических процессов, сообщает пресс-служба Национального института здравоохранения и медицинских исследований Франции.

Схематическое изображение  «наноробота» на основе ДНК©  A. Mills et al./ Nature Communications, 2022

Наши клетки подвергаются механическим воздействиям в микроскопическом масштабе, запуская биологические сигналы, необходимые для многих клеточных процессов. Одни из них играют роль в нормальном функционировании нашего организма, другие – в развитии заболеваний.

Например, мы что-то можем осязать отчасти благодаря тому, что специфические клеточные рецепторы чувствуют механическое воздействие (в 2021 году, кстати, за открытие рецепторов, которые реагируют на температуру и прикосновения, присудили Нобелевскую премию по физиологии и медицине). Помимо осязания, эти чувствительные к механическим воздействиям рецепторы – механорецепторы – позволяют регулировать другие ключевые биологические процессы: например, сужение кровеносных сосудов, восприятие боли, дыхание или даже обнаружение звуковых волн.

Нарушение клеточной механочувствительности связано со многими заболеваниями — даже с раком. Раковые клетки мигрируют внутри организма, постоянно приспосабливаясь к механическим свойствам своего микроокружения. Такая адаптация возможна только благодаря тому, что механорецепторы реагируют на это окружение – и передают информацию цитоскелету клетки.

Чтобы изучить подобные механизмы , ученые решили создать нанороботов с помощью метода «ДНК-оригами». Этот метод позволяет трехмерным наноструктурам самостоятельно собираться в заданную форму. В качестве строительного материала – молекулы ДНК. За последние десять лет этот метод позволил добиться значительных успехов в области нанотехнологий.

Технология позволила исследователям разработать нанобота, состоящего из трех структур ДНК-оригами. Размером он с человеческую клетку, что впервые позволяет применять и контролировать силу с разрешением в один пиконьютон, а именно в одну триллионную часть ньютона (один ньютон соответствует силе щелчка пальцем по ручке).

Команда соединила бота с молекулой, распознающей механорецептор. Таким образом, она смогла направить робота на некоторые наши клетки и специально приложить силы к механорецепторам-мишеням, расположенным на поверхности клеток, чтобы активировать их.

Такой инструмент полезен для фундаментальных исследований: его можно использовать для изучения молекулярных механизмов, участвующих в клеточной механочувствительности. С его помощью также возможно открыть новые клеточные рецепторы, чувствительные к механическим воздействиям. Благодаря роботу ученые также смогут более точно изучить, в какой момент при приложении силы на клеточном уровне активируются ключевые сигнальные пути многих биологических и патологических процессов.

Статья опубликована в журнале Nature Communications Информация взята с портала «Научная Россия» (https://scientificrussia.ru/)

Источник: sci-dig.ru

Последние записи - Наука

самые читаемые новости

#Наука

Красноярские ученые выяснили, что один из наиболее часто применяемых химиотерапевтических препаратов дакарбазин может переводить клетки меланомы в покоящееся состояние, в котором они оказываются
подробнее...

Ученые показали, что астроциты — вспомогательные клетки нервной системы — при различных типах стимуляции светом либо помогают проводить нервные импульсы, либо препятствуют этому. Так, если в мембрану
подробнее...

Физики из Германии и Китая добились интерференции одиночных фотонов, испущенных независимыми квантовыми точками, расположенными на расстоянии 300 километров друг от друга по оптическому волокну. Для
подробнее...

Ученые Санкт-Петербургского государственного университета и Зоологического института РАН впервые в России обнаружили четыре новых вида тихоходок — микроскопических беспозвоночных, отличающихся своими
подробнее...

При иммунном ответе на раковые клетки Т-киллеры активируются по принципиально иному механизму, чем при ответе на инфекционные агенты. К такому выводу пришли американские биологи, проанализировав
подробнее...

Американские исследователи обнаружили, что уровень натрия в крови у верхней границы нормы — показатель недостаточного потребления жидкости — связан с ранним физическим старением, развитием хронических
подробнее...

Первая в мире вакцина для медоносных пчел была одобрена для использования Министерством сельского хозяйства США. Препарат будут получать с кормом пчелиные матки и передавать устойчивость к болезни
подробнее...

Физики из коллаборации MicroBooNE сообщили о результатах повторного анализа своих измерений в рамках полной модели нейтринных осцилляций, включающей превращения в стерильные нейтрино. Итог их работы
подробнее...

Сотрудники биологического факультета и НИИ физико-химической биологии имени А.Н. Белозерского МГУ с коллегами детально изучили факторы, приводящие к хромосомным транслокациям – переносам участков
подробнее...

Российские химики создали молекулярные конструкции на основе органического вещества глутаримида, которые позволяют отправить на разрушение белки, необходимые для деления и роста опухолевых клеток.
подробнее...

Физики из Национальной лаборатории в Брукхейвене (Brookhaven National Laboratory, BNL) открыли совершенно новый тип квантовой запутанности, достаточно известного явления, связывающего квантовые
подробнее...

Ученые Санкт-Петербургского государственного университета и Института радиотехники и электроники имени В. А. Котельникова совместно с профессором Калифорнийского университета в Беркли Леоном Чуа
подробнее...

Американские ученые научили Lactobacillus reuteri синтезировать блокатор калиевых каналов лимфоцитов, который способен снижать пролиферацию эффекторных T-клеток памяти и, как следствие, воспаление.
подробнее...

Американские физики изготовили классический аналог кубита с нелинейностью. Он представляет собой две стальные сферы, в которых возбуждаются волны упругости. Оказалось, что механические колебания в
подробнее...

Палеонтологи описали новый род и вид длиннохвостого пахиплеврозавра по полному скелету, найденному в Китае. Хвост этого животного превышал длину его тела. Окаменелый скелет был обнаружен в 2021 году в
подробнее...

Коллектив ученых Санкт-Петербургского государственного университета и Омского научного центра Сибирского отделения РАН создал композитный материал из многослойных углеродных нанотрубок, оксида
подробнее...

Американские нейробиологи обнаружили четвертую оболочку головного мозга. Тонкая мембрана находится между средней и внутренней менингеальными оболочками, непроницаема для крупных молекул и активно
подробнее...

В 2020 году ученые из ВНИИ животноводства им. Л. К. Эрнста, Сколтеха, МГУ и их коллеги получили первого в России жизнеспособного клонированного теленка, самку назвали Цветочек (по названию клеточной
подробнее...