تولید مولکول روتاکسان با استفاده از DNA برای اولین بار

شیمی‌دان‌های آلمانی موفق شدند اولین مولکول روتاکسان ساخته شده از DNA را تولید کنند. شاید بتوان از روتاکسان‌های ساخته شده از DNA در تولید ماشین‌های مولکولی بهره برد.

شیمی‌دان‌های آلمانی موفق شدند اولین
مولکول روتاکسان ساخته شده از DNA را تولید کنند. روتاکسان‌ها مولکول‌هایی
به شکل دمبل هستند که یک مولکول حلقوی دیگر اطراف محور آن قرار گرفته و می‌تواند
آزادانه در طول محور حرکت کند. دو انتهای بزرگ این مولکول مانع از خروج
مولکول حلقوی می‌شوند. شاید بتوان از روتاکسان‌های ساخته شده از DNA در
تولید ماشین‌های مولکولی بهره برد.

گروه مایکل فامولوک در دانشگاه بُن برای ساخت این روتاکسان‌ها از تمایل
ذاتی تک‌رشته‌های DNA برای اتصال به تک‌رشته مکمل خود بهره بردند. آنها
بدین ترتیب یک مولکول حلقوی دورشته‌ای از DNA را تولید نمودند که در بخش
کوچکی از آن تنها یک رشته از DNA وجود داشته و بخش مکمل آن حاضر نبود. سپس
یک DNA دورشته‌ای طولی یا محوری ایجاد کردند که در آن نیز یک بخش ناقص تک‌رشته‌ای
وجود داشت. بخش تک‌رشته‌ای روی DNA دورشته‌ای میله‌ای مکمل بخش تک‌رشته‌ای
روی مولکول حلقوی بود. زمانی که این دو مولکول در تماس با یکدیگر قرار
گرفتند، بخش‌های تک‌رشته‌ای آنها به طور خودبه‌خودی به هم متصل شدند و بدین
ترتیب مولکول حلقوی به قسمت میانی مولکول محوری چسبید.

سپس دو DNA توده‌ای به دو انتهای DNA محوری اتصال یافته و یک شبه‌روتاکسان
ایجاد شد که در آن هنوز مولکول حلقوی به محور چسبیده بود. با اضافه کردن یک
توالی مناسب از نوکلئوتیدها به این سامانه، حلقه از محور جدا شده و یک
مولکول روتاکسان واقعی تولید شد.

 

 
 
فامولوک می‌گوید روتاکسان‌ها به‌عنوان
قطعات ماشین‌های مولکولی از جذابیت بالایی برخوردارند. او می‌افزاید: «جالب
خواهد بود اگر بتوانیم محور مولکول تولید شده را در جایی ثابت نموده و سپس
حلقه اطراف آن را بچرخانیم؛ بدین ترتیب یک چرخ گردنده تولید کرده‌ایم».
اتصال گروه‌های عاملی به بخش‌های مختلف این ساختار نسبتاً آسان بوده و تنوع
سیستم را افزایش خواهد داد. او توضیح می‌دهد: «می‌توان با استفاده از DNA
روتاکسان‌هایی تولید کرد که بسیار بزرگ‌تر از روتاکسان‌های معمول باشند. در
نتیجه فضای بیشتری برای حرکت قطعات ایجاد خواهد شد».

به‌دلیل سادگی روش تولید، امکان تولید شکل‌بندی‌های مختلفی از حلقه‌ها و
محورها وجود دارد. به‌عنوان مثال می‌توان چندین حلقه را دور یک محور قرار
داده و یا برعکس عمل نمود.

جاناتان بث که در دانشگاه آکسفورد روی نانوساختارهای DNA کار می‌کند، تحت
تأثیر این کار قرار گرفته است. او می‌گوید: «من از این کار خوشم آمده است.
مقاله بسیار زیبایی است».