Новый тип нанодвигателя, который совершает пульсирующие движения благодаря механизму на основе специального фермента – РНК-полимеразы, разработала международная группа ученых.
Авторы разработки спроектировали нанодвигатель с листовой рессорой с помощью одного из инструментов компьютерного моделирования. Структура включает в себя около 14 тысяч нуклеотидов, образующих основные ДНК-компоненты. По форме устройство V-образную конструкцию с двумя ручками, которые соединены пружиной. РНК-полимераза прикрепляется к одной из ручек двигателя, в непосредственной близости нее, между двумя ручками, натягивается цепь ДНК.
Полимераза захватывает цепь ДНК и использует в качестве шаблона для синтеза РНК-молекул (транскриптов). Незахваченный участок становится меньше и притягивает одну ручку к другой. В момент, когда РНК-полимераза достигает терминальной последовательности, она отпускает ДНК. В результате структура принимает изначальное положение, а затем весь цикл повторяется заново, создавая тем самым пульсирующее движение.
Ученые надеются, что в будущем такой тип двигателя станет сердцем сложной наномашины. Они также намерены создать вариант сцепления, который сможет использовать мощность двигателя в определенное время, пишет журнал Nature Nanotechnology.
Ранее физики из Ланкастерского университета в Великобритании впервые добились объединения кристаллов времени в единую развивающуюся систему. Это достижение – важный шаг к потенциальному использованию этих частиц в практических целях, например, для квантовой обработки информации.