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Une structure artificielle a été créée qui peut s'auto-répliquer comme une molécule d'ADN
Dernière revue: 23.04.2024
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Les chimistes ont créé une structure artificielle capable de se reproduire comme une molécule d'ADN. Ce n'est pas loin du temps où les matériaux vont se multiplier, croient les scientifiques. Idée d'ADN
Les parties constituantes, qui sont basées sur des nucléotides - les "briques" de l'ADN, servent de lettres qui se combinent dans le mot. Mais contrairement à l'ADN en double hélice, un seul élément d'un matériau artificiel consiste en trois chaînes parallèles de nucléotides de sept bases de long. Ils (les bases) sont reliés par un fragment perpendiculaire de la spirale, sur la surface extérieure duquel il y a des "clés" chimiques. Ils contrôlent quelles molécules peuvent rejoindre cette partie de la chaîne.
Ce système - un faisceau de trois spirales simples reliées par trois doubles hélices d'ADN, des chimistes appelés BTX (molécules à triple hélice coudées contenant trois doubles hélices d'ADN). Les scientifiques écrivent que de tels fragments sont capables de s'unir dans des chaînes étendues. Et, théoriquement, le nombre de composants uniques de matériau synthétique est illimité.
Un groupe de scientifiques dirigé par Paul Chaikin de l'Université de New York (USA) a utilisé son invention pour créer un "puzzle" de deux parties et de leurs jumeaux complémentaires.
Dans un tube avec un ensemble de chaînes BTX, les chimistes ont ajouté une substance initiant le processus d'assemblage. En conséquence, des parties individuelles du «puzzle» étaient connectées de manière complémentaire - elles se trouvaient en accord avec le type de «keyholes» et de «keys».
Les chimistes écrivent qu'au premier stade, le composant «puzzle» rejoint l'extrémité libre de la substance initiatrice. Puis la réaction en chaîne a commencé, et d'autres composants ont été tirés vers le "puzzle" moléculaire. Jusqu'à la troisième génération
Les chaînes de chimistes obtenues ont été utilisées pour obtenir des molécules filles similaires. En chauffant le mélange des chaînes mère et fille à la température de la rupture de la liaison hydrogène (environ 40 ° C), les chimistes divisent le mélange en molécules de deux générations. Une analyse plus poussée a montré qu'environ 70% des chaînes filles répètent idéalement la structure de la molécule maternelle.
L'équipe Chaikin a reçu la prochaine génération de la molécule mère. Certes, dans la troisième génération, la précision de la copie s'est considérablement aggravée: le dispositif de la molécule d'origine n'a été complètement répété que par 31% des «descendants» - petits-enfants de la première molécule.
Les auteurs de l'article publié dans Nature pensent qu'en modifiant les propriétés chimiques des composants du "puzzle", ils peuvent éviter que le processus technologique ne nécessite de chauffer le mélange après chaque procédure de copie. Si les chimistes réalisent leur idée, alors il y aura probablement des systèmes synthétiques qui se multiplieront sans la participation humaine.
"Nous avons montré que non seulement les molécules d'ADN et d'ARN peuvent se reproduire. Notre développement est le premier pas vers la création de matériaux artificiels auto-réplicants ", concluent les inventeurs.
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