Молекулярный ксерокс: Торжество копий
Технология воспроизводства ДНК из небольших количеств исходной молекулы и набора нужных для этого веществ известна уже довольно давно и широко используется и в науке, и в медицине, и в судебном деле. Это полимеразная цепная реакция (PCR), можно сказать, совершившая революцию в биологических исследованиях.
Теперь же американские химики во главе с Чедом Миркином (Chad Mirkin) сообщают, что научились использовать аналогичный процесс и к другим органическим соединениям — не только к азотистым основаниям нуклеиновых кислот. Такая технология может использоваться для обнаружения веществ в сверхмалых дозах: достаточно небольшого количества искомого соединения, чтобы «скопировать» его столько раз, что оно станет легко детектируемым. Фактически, будет достаточно нескольких молекул исходного вещества.
Демонстрируя свое детище, Миркин получил большие количества аниона уксусной кислоты. Сердце этого «молекулярного ксерокса» — своеобразная химическая фабрика, включающая пару органических молекул салена (N, N′- этилен-бис салицилальдимината никеля (II)), связанных с атомами цинка. Их удерживает в едином комплексе гибкий молекулярный «мостик», скоординированный атомом редкого металла родия.
В отсутствие исходного ацетатного иона (уксусной кислоты) вся эта конструкция остается в «закрытом» состоянии. Но с появлением буквально следовых количеств ацетата все меняется: металл связывается с ионом, система переходит в «открытое» состояние, и «завод» начинает работать, катализируя образование все новых ионов уксусной кислоты. Процесс развивался по экспоненте, пока в растворе не были исчерпаны все ресурсы для образования новых молекул.
Между тем, и самими молекулами ДНК химики учатся манипулировать со все большей точностью. Читайте, к примеру о получении из нее додэкаэдра («Мяч из ДНК») или о создании ДНК-компьютера, способного играть в «крестики-нолики» («Компьютер в пробирке»).
По сообщению Nature