Teknoloji

Moleküler Motor Hareketler İlk Kez Kaydedildi

Robotlar her geçen yıl daha da gerçekçi hale geliyor. Güneş enerjisinin güç sağladığı arılar esnek kanatlarla uçuyor, insansılar ters perende atıyor ve robotlardan oluşan futbol takımları topu nasıl sürecekleri, pas verecekleri ve gol atacakları konusunda strateji kuruyor. Ve araştırmacılar canlıların nasıl hareket ettikleri üzerinde ne kadar bilgi edinirlerse, makinalar da onları en küçük moleküllerine kadar o kadar çok taklit edebilir.

Araştırmacılar on yıllardır biyolojik makinaların canlılara nasıl güç sağladığını incelemenin yollarını bulmanın peşinde. Her mekanik hareket çok küçük, tespit edilmesi çok güç olan adımlar atan moleküler motorlara dayanıyor. Şimdi, yakın zaman önce Nature’da yayınlanan bir çalışmada, araştırmacılar bir moleküler motorun bir DNA baz çiftinden diğerine doğru hareket ederkenki dönel adımlarını ilk kez kaydettiler.

Ekip DNA origamisini tek molekül izleme tekniğiyle kombine etti ve hareket halindeki moleküler makinaları incelemek için ORBIT isimli yeni bir teknik
geliştirdi.

Dönüş halindeki DNA’ya bağlanan bir helikopter pervanesinin sarmalla; dolayısıyla da moleküler motorla aynı hızda hareket edeceği fikrinden yola
çıkan ekip, pervane kanatlarının dönüşünün görülmesine olanak tanıyacak büyüklükte bir DNA helikopteri yapmaları halinde motorun görülmesi zor olan hareketini kamerayla yakalayabileceğini düşündü.

Yeni Nanoteknoloji Tasarımlarına İlham Verebilir

Birbirini tamamlayıcı özellikte olan iki DNA zincirinin birbirine bağlandığını ama bunlardan birinin başka bir sarmaldaki bir zincir için tamamlayıcı olacak şekilde düzenlenmiş olması halinde onların birbirini bulup bağlanabileceklerini ve yeni yapılar oluşturabileceklerini söyleyen araştırmacılar, molekül boyutunda pervaneler yapmak için DNA origamisini kullandılar.

Ekip nerdeyse 200 ayrı DNA parçasını 160 nanometre uzunluğunda olan pervaneye benzer bir şekle getirdi. Ardından pervaneleri sıradan bir DNA çift sarmalına bağladı ve diğer ucu da DNA’yı ayrıştıran bir moleküler motor protein olan RecBCD ile takviye etti. Motor çalışmaya başladığında DNA’yı döndürdü.

Son derece hızlı hareket ettiği için daha önce hiç kimsenin bu proteinin gerçekten de DNA’yı döndürdüğünü görmediğini söyleyen ekip, pervaneler ve yüksek hızlı kameraları sayesinde en sonunda motorun hızlı dönel hareketlerini kaydedebildi.

Araştırmacılar vücutta proteinler ve DNA arasındaki etkileşimleri içeren pek çok önemli süreç olduğunu ve bu proteinlerin nasıl çalıştığını ya da çalışmadığını anlamanın insan sağlığı ve hastalıklar konusundaki temel biyolojik soruların cevaplarını bulmaya yardımcı olabileceğini söylüyorlar.

Bununla birlikte, ORBIT’in ATP gibi biyolojik enerji kaynaklarının güç sağladığı yeni nanoteknoloji tasarımlarına da ilham verebileceğini ve bir gün yarattıkları bu hibrit teknolojinin biyolojiden esinlenerek yapılan robotların temeli olabileceğini belirtiyorlar.

Orijinal makale: Science Daily

Yorum bırakın

E-posta adresiniz paylaşılmayacaktır..

Bunları da beğenebilirsiniz