Tokyo Bilim Enstitüsü'nden Shogo Hamada ve Kyoto Üniversitesi'nden Akira Kakugo liderliğindeki uluslararası bir araştırma ekibi, iki farklı biyomoleküler nanomakine kullanarak dinamik DNA ağları oluşturan bir sistem geliştirdi. Small dergisinde yayımlanan çalışmada, DNA polimeraz ve moleküler motorların birlikte çalışmasıyla canlı sistemlerin kendi kendini organize etme süreçleri laboratuvar ortamında modellendi.
Geliştirilen iki aşamalı süreçte, DNA polimeraz enzimi mikrotübüllere bağlı DNA şablonlarını çoğaltarak uzun DNA zincirleri oluşturdu. Ardından, adenozin trifosfat (ATP) tüketen kinezin motor proteinleri, bu mikrotübülleri yüzey boyunca hareket ettirdi. Çarpışan mikrotübüller üzerindeki DNA zincirleri birbirine bağlanırken, hareketin yarattığı mekanik çekim gücü bu yapıları organize bir ağa dönüştürdü. Deneyler ve simülasyonlar, ağ oluşumu için kinezin ve ATP'ye bağlı motor aktivitesinin zorunlu olduğunu doğruladı.
Araştırmacılar, moleküler sentez ile mekanik kuvvet üretimini birleştiren bu yöntemin, canlı sistemlerin dinamik inşa stratejilerini taklit eden sentetik materyaller yaratmak için temel bir adım olduğunu belirtiyor. Kurulum sırasında tüketilen kimyasal enerjinin henüz sayısallaştırılmadığı çalışma; kendi kendini onaran ve sürdüren materyallerin moleküler bilişim ve moleküler robotik alanlarında kullanılmasına zemin hazırlıyor.
KAYNAK: phys.org