DNK za vedno
V današnjem Znanstvenem britOFFu o vzdržnejši hrambi molekule DNK znotraj sintetičnega polimera. Raziskovalci in raziskovalke z ameriškega Tehnološkega inštituta Massachusettsa, krajše MIT, so razvili poseben sintetični polimer, ki omogoča varno hrambo molekule DNK pri sobnih pogojih. Svoje izsledke so objavili v znanstveni reviji Journal of American Chemical Society.
Molekula DNK v nukleotidnem zaporedju hrani ključne informacije o živem organizmu. Zaradi dobre zmožnosti hrambe večjih količin informacij je molekula DNK zanimiva tudi zunaj celice, kot sintetični polimer, v katerega lahko zakodiramo informacijo. Verigo nukleotidov, ki jih predstavimo s črkami A, G, C in T, tako lahko ponazarjajo enice ali ničle, s čimer lahko shranimo binarno zakodirano informacijo.
Eden izmed problemov take uporabe molekule DNK je njena nestabilnost ter podvrženost zunanjim dejavnikom, kot sta ultravijolično sevanje in delovanje encimov nukleaz. Ena izmed pogosto uporabljenih metod varne hrambe DNK je vzdrževanje nizke temperature, navadno okoli -80 stopinj Celzija. S tem sicer bistveno upočasnimo procese, ki bi lahko kemično ali fizikalno poškodovali DNK, a po drugi strani bistveno povečamo stroške njene hrambe.
Raziskovalci in raziskovalke z MIT so razvili poseben polimerni material, ki so ga, zgledujoč se po filmu Jurski park, poimenovali T-REX. Ta temelji na mešanici monomerov stirena in molekularnih mrežnih povezovalcev. Mešanici so nato dodali še tiolaktone, ki so povzročili polimerizacijo stirena in mrežno povezovanje nastalih polimerov. V takšen trden mrežast polistirenski matriks se je ujela tudi molekula DNK. Ker je zamreženi polimer zelo hidrofoben, med drugim onemogoča dostop vode, ki bi lahko pri dolgotrajni hrambi poškodovala molekulo DNK.
Uporaba tiolaktonov je prinesla dodatno prednost, saj lahko takšen mrežasto povezan material razmeroma preprosto kemično razbijemo in iz njega pridobimo intaktno molekulo DNK. Postopek ekstrakcije molekule DNK iz takšnega polimera je dvostopenjski. Z dodatkom reducenta najprej razbijemo mrežasto povezano strukturo poliestra ter nato z dodatkom detergenta pridobimo topno molekulo DNK.
Razviti postopek se je izkazal za preprostejšega in hitrejšega od trenutno uveljavljenih metod hrambe DNK pri sobni temperaturi. Celokupno gledano se je kratkoročno shranjevanje znotraj polimera T-REX izkazalo kot primerljivo globoko zamrznjenim vzorcem DNK. Raziskovalci pa so dodatno v simuliranem procesu staranja pri povišanih temperaturah pokazali tudi, da lahko polimer zaščiti intaktnost zapisa v molekuli DNK tudi za daljši čas, saj je stopnja poškodb molekule DNK le počasi naraščala z naraščajočo temperaturo.
Dodaj komentar
Komentiraj