Молекулярний ксерокс: Урочистість копій

Розроблено процес, що дозволяє в точності «копіювати» органічні молекули. Маючи слідові дози якоїсь речовини, можна отримати її практично в необмеженій кількості.


Технологія відтворення ДНК з невеликих кількостей вихідної молекули і набору потрібних для цього речовин відома вже досить давно і широко використовується і в науці, і в медицині, і в судовій справі. Це полімеразна ланцюгова реакція (PCR), що можна сказати, зробила революцію в біологічних дослідженнях.

Тепер же американські хіміки на чолі з Чедом Міркіном (Chad Mirkin) повідомляють, що навчилися використовувати аналогічний процес і до інших органічних сполук - не тільки до азотистих підстав нуклеїнових кислот. Така технологія може використовуватися для виявлення речовин у надмалих дозах: досить невеликої кількості шуканого з'єднання, щоб «скопіювати» його стільки разів, що воно стане легко детектованим. Фактично, буде достатньо кількох молекул вихідної речовини.

Демонструючи своє дітище, Міркін отримав великі кількості аніону оцтової кислоти. Серце цього «молекулярного ксероксу» - своєрідна хімічна фабрика, що включає пару органічних молекул салену (N, N - етилен-біс саліцілальдімінату нікелю (II)), пов'язаних з атомами цинку. Їх утримує в єдиному комплексі гнучкий молекулярний «місток», скоординований атомом рідкісного металу родію.

За відсутності вихідного ацетатного іону (оцтової кислоти) вся ця конструкція залишається в «закритому» стані. Але з появою буквально слідових кількостей ацетату все змінюється: метал зв'язується з іоном, система переходить у «відкритий» стан, і «завод» починає працювати, каталізуючи утворення все нових іонів оцтової кислоти. Процес розвивався за експонентом, поки в розчині не були вичерпані всі ресурси для утворення нових молекул.

Між тим, і самими молекулами ДНК хіміки вчаться маніпулювати з все більшою точністю. Читайте, наприклад про отримання з неї додекаедра («М'яч з ДНК») або про створення ДНК-комп'ютера, здатного грати в «хрестики-нолики» («Комп'ютер у пробірці»).

За повідомленням Nature