Wat is DNA-origami?

Een opwindende nieuwe methode voor het manipuleren van DNA kan veelbelovend zijn voor de toekomst van moleculaire elektronica. Het is DNA-origami, het geesteskind van Caltech-onderzoeker Paul Rothemund. DNA-origami is verbijsterend in zijn mogelijkheden, maar maakt gebruik van de eenvoudigste technieken en een van de meest elegante praktijken van de kunst.

Vergeet niet dat DNA voorkomt in de gevierde 'dubbele helix', een paar strengen moleculair materiaal die met elkaar verweven zijn. DNA wordt door bijna elk organisme op de planeet gebruikt om eiwitten te maken via een speciale set 'instructies'. Als we die instructies op de een of andere manier voor ons zouden kunnen laten werken, dan zouden we kunnen bouwen aan onze eigen dingen die anders door de natuur zouden worden gemaakt. DNA-origami is de eerste stap in dit proces.

DNA-origami klinkt misschien een beetje als het soort klonen dat deel uitmaakt van het lopende publieke ethische debat, maar het is in wezen wat Rothemund en anderen doen. In plaats van hele dieren of mensen te vormen, maken deze onderzoekers echter veel kleinere producten omdat ze een grote bijdrage leveren aan de toekomst van DNA-onderzoek. In het bijzonder vouwen ze DNA-strengen in rudimentaire vormen zoals lachende gezichten en sneeuwvlokken, in de eerste plaats om aan te tonen dat het kan worden gedaan. Er zijn natuurlijk meer gecompliceerde figuren gemaakt, waaronder een vrij indrukwekkende kaart van het westelijk halfrond, en het uiteindelijke doel is om steeds complexere vormen te vormen om het gewenste uiteindelijke resultaat te produceren, moleculaire elektronica. DNA-origami, ontmoet elektronische paden.

DNA-origami wordt zo genoemd vanwege de manier waarop het DNA wordt gemanipuleerd. Door de strengen van het DNA in verschillende vormen te gieten, spiegelen de wetenschappers origami, de praktijk om papier in verschillende vormen te vouwen. Het vouwen van DNA in iets dat lijkt op een printplaat kan in de relatieve toekomst zijn, omdat de tweedimensionale vormen die Rothemund en anderen al hebben gemaakt, slechts de eerste stappen zijn in een proces waarvan wordt verwacht dat het 3D-vormen in de niet al te verre toekomst zal omvatten. Wetenschappers kunnen dan die DNA-origami-printplaten meenemen en er superkleine bedrading of slangen op aansluiten om een ​​superkleine elektrische processor te creëren. De ultieme uitbreiding hiervan zou een grotere elektrische processor kunnen zijn die wordt geproduceerd door heel veel kleintjes aan te sluiten, op dezelfde theorie dat de 2D-lachende gezichten van de DNA-origami van vandaag de voorlopers zijn van de 3D-figuren van morgen.