Bu məqalə Science X-in redaksiya prosesinə və siyasətlərinə uyğun olaraq nəzərdən keçirilib. Redaktorlar məzmunun etibarlılığını təmin edərkən aşağıdakı atributları vurğuladılar: Fermentlər və molekulyar mühərriklər kimi biomolekulyar nanomaşınlar həyatda mürəkkəb materialların sintezi və təşkilinin arxasında duran işçi qüvvələrdir. Kimyəvi enerjidən istifadə edərək, canlı sistemlərə termodinamik tarazlıqdan uzaq yüksək nizamlı strukturlar yaratmağa və saxlamağa imkan verən biomolekulları qurur, nəql edir və təşkil edir.
Canlı sistemlərdə ardıcıl, enerji sərf edən addımları yerinə yetirən çoxsaylı nanomachinlərin sinerjisi sifarişli strukturların qurulması üçün çox vacibdir. Maddənin aşağıdan yuxarıya doğru kimyəvi və mexaniki birləşməsini süni vasitələrlə təqlid etmək hələ də problem olaraq qalır. Fərdi komponentlər molekulyar robototexnika sahəsində, o cümlədən diffuziya hədlərini aşmaq üçün aktiv nəqli təmin edən zülal əsaslı molekulyar mühərriklər ilə irəliləyiş əldə edib, bununla belə, bir əlin digərinə keçdiyi mərhələli prosesdə çoxlu nanomaşınların işini əlaqələndirərək, daha çətin olduğunu sübut edib.
Xüsusilə, iki məqsəd tədqiq edilməmiş qalır: dinamik proseslər vasitəsilə enerji sərf edən özünü yığmağa nail olmaq və həyatda görünən müxtəlif fermentativ və motor funksiyalarının çoxadlı koordinasiyasını təkrarlamaq. Bu yaxınlarda aparılan bir araşdırmada, Yaponiya Elmlər İnstitutunun Tokio (Science Tokyo) Kompüter Elmləri Departamentinin Kompüter Elmləri Departamentindən professor Şoqo Hamadanın rəhbərlik etdiyi tədqiqat qrupu və Yaponiyanın Kioto Universitetinin professoru Akira Kakuqonun rəhbərlik etdiyi tədqiqat qrupu, aşağıdan yuxarıya doğru hərəkət edən DNA və bionomachimolenin iki növü ilə deoksiribonuklein turşusu (DNT) şəbəkə materiallarını dinamik şəkildə formalaşdıran bir sistem hazırlayıb. molekulyar mühərriklər. Beynəlxalq komandaya Dr.
Farhana Afroze (Hokkaydo Universiteti, Yaponiya), Dr. Richard Archer (Science Tokyo) və professor Tetsuya Hiraiwa (Fizika İnstitutu, Academia Sinica, Tayvan). Small jurnalında dərc edilən iş, canlı sistemlərin necə təşkil olunduğunu təqlid edən qeyri-bərabər materialların yaradılması istiqamətində mühüm addımı qeyd edir.
Həyatda əməkdaşlıq edən molekulyar sistemlərin sinerjisindən ilham alaraq, komanda nanoölçülü qədər materialların sintezi və yığılması üçün iki addımlı bir proses hazırladı. Birincisi, DNT polimeraza yuvarlanan dairələrin gücləndirilməsi (RCA) vasitəsilə mikrotubullara birləşdirilmiş DNT şablonlarını gücləndirdi, uzun DNT zəncirlərini birbaşa mikrotubullarda böyüdü. Bir substrata sabitlənmiş kinesin motor zülalları, daha sonra bu DNT daşıyan mikrotubulları səthə sürtmək üçün adenozin trifosfat (ATP) istehlak etdi.
Sürüşən mikrotubullar toqquşduqda, onların üzərində gəzən DNT zəncirləri təmasda oldu və birləşdi. Mikrotubullar hərəkət etdikcə, birləşmiş DNT zəncirlərini mexaniki olaraq dartıb dartdılar, nəticədə mütəşəkkil, lifşəkilli arxitekturaların artan şəbəkəsi yarandı. Bir sözlə, DNT polimeraza molekulyar materialı əmələ gətirdi və ATP ilə işləyən kinesin mühərrikləri onu fiziki olaraq bir-biri ilə əlaqəli strukturlara yığdı.
Xülasə — davamını mənbədə oxuyun.
