Китайские нанотехнологии

Британские Китайские ученые в этом месяце отрапортовали о создании селективного синтетического ионного канала, который регулируется привязанной к нему ДНК.

Селективные ионные каналы, которые пропускают ионы через клеточную мембрану — известный в живых системах феномен. Напомню, что клеточная мембрана это липидный слой, а роль ионных каналов играют белки, которые в зависимости от условий пропускают (или не пропускают) ионы, образуя при этом разницу потенциалов по разные стороны клеточной мембраны.

Yugang Wang с коллегами создали твердые синтетические поры размером в 5-44 нанометра в полимерной мембране, к которым привязана ДНК. Канал реагирует на кислотность среды. При высокой кислотности ДНК плотно складывается у поры и закрывает канал. При щелочных условиях ДНК разворачивается и пропускает ионы. В даном случае роль молекулы ДНК чисто механическая.

Концепцию нанопор, регулируемых ДНК-мотором, предлагается использовать в новых наноконструкциях, где предполагается точная селективная регуляция проходимости. В недалеком будущем ожидается и белковые регуляторы нано-каналов.

К вопросу о происхождении жизни.

We are stardust , we are golden and we’ve got to get ourselves back to the garden
Joni Mitchell

28 сентября 1969 года на территорию Австралии возле деревни Murchison упал метеорит весом около 100 кило. Вроде даже пострадали здания. Метеорит определили как углистый хонгидрит, согласно классификации метеоритов, разломали на куски, которые растащили ученые по своим лабораториям.

С тех пор и до минувшей недели к нему было приковано неусыпное внимание взволнованного человечества. Во-первых, как оказалось, он содержит различные аминокислоты, которые у нас на Земле являются базовыми составляющими белков. Появилась идея, что аминокислоты занесены на Землю из космоса, хотя очень сложно доказать напрямую, что наличие аминокислот в метеорите не является загрязнением. Поскольку аминокислоты могут различаться по своей пространственной ориентации, то определение энантиомерности могло бы служить косвенным доказательством внеземного происхождения аминокислот в метеорите. Однако ученых видимо мало убеждали косвенные аргументы.

Кроме аминокислот в метеорите обнаружились и нуклеотиды, базовые составляющие ДНК. Опять таки встал вопрос, являются ли эти нуклеотиды загрязнением с Земли или они меют действительно внеземное происхождение? Анализ показал, что атом углерода в молекуле нуклеотида является «тяжелой» версией атома, который мог возникнуть только за пределами Земли. Это служит прямым подтверждением, что важный компонент «земельного» генетического материала мог занестись с космосом.

Article: Zita Martins (1,2), Oliver Botta (3,4,5), Marilyn L. Fogel (6), Mark A. Sephton (2), Daniel P. Glavin (3), Jonathan S. Watson (7), Jason P. Dworkin (3), Alan W. Schwartz (8), Pascale Ehrenfreund (1,3), “Extraterrestrial nucleobases in the Murchison meteorite”, Earth and Planetary Science Letters Volume 270, Issues 1-2, 15 June 2008, Pages 130-136 doi:10.1016/j.epsl.2008.03.026

(1) Astrobiology Laboratory, Leiden Institute of Chemistry, 2300 RA Leiden, The Netherlands
(2) Department of Earth Science and Engineering, Imperial College, London, SW7 2AZ, UK
(3) NASA Goddard Space Flight Center, Code 699, Greenbelt, MD 20771, USA
(4) Goddard Earth Sciences and Technology Center, University of Maryland Baltimore, County, Baltimore, MD 21228, USA
(5) International Space Science Institute, Hallerstrasse 6, 3012 Bern, Switzerland
(6) GL, Carnegie Institution of Washington, Washington, DC 20015, USA
(7) Planetary and Space Sciences Research Institute, The Open University, Walton Hall, Milton Keynes, MK7 6AA, UK
(8) Radboud University Nijmegen, 6525 ED, Nijmegen,The Netherlands

Автор статьи Dr Zita Martins из Department of Earth Science and Engineering at Imperial College London говорит, что это исследование может служить недостающим куском в доказательствах эволюции ранней жизни. «Мы верим, что зарождение жизни смогли приспособить нуклеотиды из фрагмента метеорита для использования в генетическом кодировании, что позволило затем передать успешные функции последующим поколениям»