Жидкая форма днк

Исследователям из Университета Северной Калифорнии Чапль-Хилла, США, удалось создать жидкую форму молекулы ДНК. Если помните, эта молекула имеет спиралевидную структуру и содержит множество отдельных элементов, которые служат своего рода программой для синтеза белка в живых клетках.

Обычно для изучения ДНК молекулы помещают в водный раствор. Теперь группа химиков под руководством Холдена Торпа и Ройса Мюррея предложила разжижать сами молекулы путём химической связи отрицательно заряженных молекул ДНК (в кристаллической форме) с положительно заряженным расплавом ряда солей металлов. Получающаяся в результате густая жидкость проводит электрический ток и, вероятно, может быть применена для реализации давешней идеи генетиков о распознавании последовательностей генов при помощи самой ДНК. Кроме того, жидкая ДНК растворяется в тех растворителях, которым она не поддавалась в твёрдом виде, что может принести новые способы изучения этой таинственной молекулы.

Однако на этом эксперименты не завершились. Во французской Лаборатории физики твёрдых тел Алик Казумов с коллегами показали, что ДНК способна проводить электрический ток и оставаясь в кристаллическом состоянии. Учёные изготовили специальную установку из двух миниатюрных сверхпроводящих электродов, выполненных из рения и углерода, отстоящих друг от друга на расстояние в 0,5 нанометра и соединённых между собой молекулой ДНК. Пропустив по образовавшейся цепи ток, они смогли измерить электрическое сопротивление, которое составило менее 100 кОм на молекулу. Интересно, что физический механизм, ответственный за перенос зарядов, не ясен до сих пор. Но самое интересное, что проводимость ДНК слабо зависит от температуры: вплоть до 1 Кельвина она остаётся почти неизменной, а ещё ниже, по всей вероятности, ДНК обретает свойства сверхпроводника.

Сверхпроводимость днк

Сегодня физики утверждают, что никакой собственной электропроводности, а тем более сверхпроводимости у ДНК нет - все наблюдаемые на молекуле наследственности электрические эффекты обусловлены связанными с ней молекулами воды.

Со сверхпроводимостью ДНК, демонстрируемой в разных лабораториях мира, связывались многие надежды - от использования этой молекулы в нанотехнологиях до создания ДНК-ового компьютера. Публикация в последнем выпуске специального издания Physical Review Letters по выражению издания New Scientist, "забила в гроб этих представлений последний гвоздь". Ученые из Калифорнийского Университета в Лос-Анджелесе (University of California, Los Angeles) показали, что проводимость в цепях ДНК напрямую зависит от влажности, под которой подразумевается слой молекул поляризованной воды, покрывающий биологическую молекулу. "ДНК имеет водный слой практически в любых условиях. Мы систематически изменяли число водных слоев и показали, что проводимость происходит от молекул воды, а нет от электронов ДНК" –говорит руководитель исследования Георг Грюнер (George Gruner).

До сих пор ДНК считалась проводником переменного, но не постоянного тока. И калифорнийские ученые указывают на то, что именно этого следовало ожидать в том случае, если электропроводность ДНК обусловлена обволакивающей ее водой. Вода – это полярная молекула, перемещаясь по которой электроны производят переменный ток. Они не могут свободно проходить молекулу за молекулой, создавая сплошной поток, называемый постоянным током. Самым естественным объяснением наблюдаемых на ДНК явлений, по мнению соавтора Грюнера Питера Эрмитажа (Peter Armitage), является то, что ДНК вообще не проводит электричество. В другой работе, выполненной в Принстонском Университете в Нью-Джерси (Princeton University in New Jersey) Фуаном Онгом (Phuan Ong) и опубликованной месяц назад и вовсе утверждается, что ДНК – это изолятор. Онг удалил налипшие на ДНК воду и соль, затем привязал эти "очищенные" молекулярные цепочки к золотым электродам. Биологический полимер, коим является ДНК, перестал проводить электричество. В свете новых данных предполагается, что сверхпроводимость ДНК, о которой, в частности, писал журнал Science в 2001 году, могла быть обусловлена покрывающими ее в эксперименте атомами рения. Кое-кто из физиков говорит, что ДНК может служить полупроводником, если к ней подмешать атомы с избытком электронов. Иными словами, для использования молекулы наследственности не по прямому назначению в перспективе еще не все потеряно.