โครงสร้างเทียมที่สามารถจำลองตัวเองได้เหมือนโมเลกุลดีเอ็นเอได้ถูกสร้างขึ้น

นักเคมีได้สร้างโครงสร้างเทียมที่สามารถจำลองตัวเองได้เหมือนโมเลกุลดีเอ็นเอ นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าในอนาคตอันใกล้นี้ วัสดุต่างๆ จะสามารถจำลองตัวเองได้ แนวคิดเรื่องดีเอ็นเอ

ส่วนประกอบต่างๆ ซึ่งสร้างขึ้นจากนิวคลีโอไทด์ ซึ่งเป็น "องค์ประกอบพื้นฐาน" ของดีเอ็นเอ ทำหน้าที่เป็นตัวอักษรที่รวมกันเป็นคำ แต่ต่างจากเกลียวคู่ของดีเอ็นเอ องค์ประกอบเดียวของวัสดุเทียมประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์สามสายขนานกัน ยาวเจ็ดเบส เบสเหล่านี้เชื่อมต่อกันด้วยชิ้นส่วนตั้งฉากชิ้นหนึ่งของเกลียว ซึ่งมี "กุญแจ" ทางเคมีอยู่บนพื้นผิวด้านนอก กุญแจเหล่านี้ควบคุมว่าโมเลกุลใดสามารถยึดติดกับส่วนใดส่วนหนึ่งของโซ่ได้

ระบบนี้ - มัดของเกลียวเดี่ยวสามเกลียวที่เชื่อมต่อกันด้วยเกลียวคู่สามเกลียวของดีเอ็นเอ - นักเคมีเรียกว่า BTX (โมเลกุลเกลียวสามเกลียวงอที่มีเกลียวคู่ดีเอ็นเอสามเกลียว) นักวิทยาศาสตร์เขียนว่าชิ้นส่วนดังกล่าวสามารถรวมเข้าด้วยกันเป็นห่วงโซ่ที่ขยายออกไปได้ และในทางทฤษฎี จำนวนส่วนประกอบเฉพาะตัวของวัสดุสังเคราะห์นั้นไม่จำกัด

กลุ่มนักวิทยาศาสตร์ที่นำโดย Paul Chaikin จากมหาวิทยาลัยนิวยอร์ก (สหรัฐอเมริกา) ใช้สิ่งประดิษฐ์ของตนสร้าง "ปริศนา" จากชิ้นส่วนสองชิ้นและฝาแฝดที่เป็นส่วนเติมเต็มกัน

นักเคมีได้เติมสารชนิดหนึ่งลงในหลอดทดลองที่มีโซ่ BTX หนึ่งชุดเพื่อเริ่มกระบวนการประกอบ เป็นผลให้ชิ้นส่วนแต่ละชิ้นของ "ปริศนา" เชื่อมต่อกันอย่างเสริมซึ่งกันและกัน โดยจะพบกันตามประเภทของ "รูกุญแจ" และ "กุญแจ"

นักเคมีเขียนว่าในระยะแรก ส่วนประกอบของ "ปริศนา" จะเกาะติดกับปลายอิสระของสารเริ่มต้น จากนั้นปฏิกิริยาลูกโซ่ก็เริ่มขึ้น และส่วนประกอบอื่นๆ ก็ถูกดึงดูดไปที่ "ปริศนา" ของโมเลกุล จนถึงรุ่นที่สาม

นักเคมีใช้โซ่ที่เกิดขึ้นเพื่อให้ได้โมเลกุลลูกที่มีลักษณะคล้ายกัน โดยการให้ความร้อนส่วนผสมของโซ่แม่และโซ่ลูกจนถึงอุณหภูมิที่พันธะไฮโดรเจนแตก (ประมาณ 40°C) นักเคมีสามารถแยกส่วนผสมดังกล่าวออกเป็นโมเลกุล 2 รุ่น จากการวิเคราะห์เพิ่มเติมพบว่าโซ่ลูกประมาณ 70% สามารถทำซ้ำโครงสร้างของโมเลกุลแม่ได้อย่างสมบูรณ์แบบ

ทีมของ Chaikin ได้รับโมเลกุลรุ่นถัดไปของโมเลกุลแม่ อย่างไรก็ตาม ในรุ่นที่สาม ความแม่นยำในการคัดลอกแย่ลงอย่างเห็นได้ชัด มีเพียง 31% ของ "ลูกหลาน" - ลูกหลานของโมเลกุลแรก - เท่านั้นที่ทำซ้ำโครงสร้างของโมเลกุลดั้งเดิมได้อย่างสมบูรณ์

ผู้เขียนบทความที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature เชื่อว่าการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางเคมีของส่วนประกอบ "ปริศนา" จะทำให้ไม่จำเป็นต้องให้ความร้อนกับส่วนผสมหลังจากขั้นตอนการคัดลอกแต่ละครั้ง หากนักเคมีนำแนวคิดดังกล่าวไปใช้ ระบบสังเคราะห์ที่สามารถสืบพันธุ์ได้โดยไม่ต้องมีมนุษย์เข้ามาแทรกแซงก็อาจเกิดขึ้นได้

“เราได้แสดงให้เห็นแล้วว่าไม่เพียงแต่โมเลกุล DNA และ RNA เท่านั้นที่สามารถจำลองตัวเองได้ การพัฒนาของเราถือเป็นก้าวแรกสู่การสร้างวัสดุจำลองที่สามารถจำลองตัวเองได้” ผู้เขียนสิ่งประดิษฐ์สรุป

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]