Yeni metot sayesinde karma\u015f\u0131k e\u011fimlerde nano yap\u0131lar\u0131n in\u015fas\u0131 y\u00f6n\u00fcnde \u00f6nemli bir ad\u0131m at\u0131lm\u0131\u015f oluyor (geleneksel DNA origami y\u00f6ntemlerini a\u015fm\u0131\u015f bir ba\u015far\u0131). Yan: \u201cBiz do\u011fan\u0131n karma\u015f\u0131k \u015fekillerini yeniden \u00fcretebilmek i\u00e7in strateji geli\u015ftirmekle ilgileniyoruz\u201d dedi.<\/p>\n
DNA origami tekni\u011fi 2006 y\u0131l\u0131nda Caltech \u00dcniversitesi\u2019nden bilgisayar bilimci Paul W. K. Rothemund taraf\u0131ndan ileri s\u00fcr\u00fcld\u00fc. Bu metot DNA\u2019daki d\u00f6rt tamamlay\u0131c\u0131 baz\u0131n \u00e7ift sarmal iplik\u00e7ikler halinde do\u011fal olarak birle\u015fme (ba\u011flanma) \u00f6zelliklerine dayan\u0131r. A, T, C ve G etiketli bu n\u00fckleotitler basit bir form\u00fcle g\u00f6re aralar\u0131nda etkile\u015ferek birbirine ba\u011flan\u0131r (A her zaman T ile, C de G ile e\u015fle\u015fir).<\/p>\n
Yan gibi nano tasar\u0131mc\u0131lar \u00e7ok y\u00f6nl\u00fc bir yap\u0131 malzemesi olan DNA molek\u00fcl\u00fcn\u00fc do\u011fadan \u00f6d\u00fcn\u00e7 al\u0131p yeni ama\u00e7lara uyarlamak umuduyla i\u015flerler.<\/p>\n
Geleneksel DNA origamide \u00f6nce iki boyutlu \u015fekil kavramsalla\u015ft\u0131r\u0131l\u0131r ve \u00e7izilir. Bu \u00e7ok k\u00f6\u015feli anahat paralel olarak d\u00fczenlenmi\u015f \u00e7ift zincirli k\u0131sa DNA segmentleri ile doldurulur. Bu segmentler piksele (bilgisayar ekran\u0131nda kelime ve g\u00f6r\u00fcnt\u00fc olu\u015fturmak i\u00e7in kullan\u0131lan dijital elementler) benzetilebilir.<\/p>\n
Nitekim, Rothemund ve di\u011ferleri piksel benzeri DNA segmentleri kullanarak 2 boyutlu zarif \u015fekilleri (y\u0131ld\u0131zlar, \u00a0romboid, \u00a0kar tanesi \u015fekilleri, g\u00fclen y\u00fczler, basit kelimeler ve hatta haritalar) ve bunlar\u0131n yan\u0131 s\u0131ra baz\u0131 ilkel \u00fc\u00e7 boyutlu yap\u0131lar\u0131 olu\u015fturmay\u0131 ba\u015farm\u0131\u015flard\u0131. Bunlar\u0131n her biri n\u00fckleotit bazlar\u0131n\u0131n birbiriyle kendili\u011finden e\u015fle\u015fmesi kural\u0131na dayan\u0131r.<\/p>\n
Elde etmek istenilen \u015fekil tek iplik\u00e7ikli DNA ile \u00e7evrelendikten sonra, k\u0131sa DNA par\u00e7alar\u0131 istenilen \u015fekli bir arada tutmak i\u00e7in yap\u0131\u015ft\u0131r\u0131c\u0131 olarak g\u00f6rev yapar ve yap\u0131y\u0131 bir arada tutar. \u0130skeleyi olu\u015fturan DNA dizisi her DNA heliksinin i\u00e7inden ge\u00e7ecek \u015fekilde olu\u015fturulur. Bu \u015ferit ipliklerden \u00f6rg\u00fc yap\u0131lmas\u0131na benzetilebilir. Takviye olarak, daha fazla baz e\u015flemesi ek DNA dizileriyle sa\u011flanmaktad\u0131r. Ek diziler, bitmi\u015f yap\u0131n\u0131n istenilen b\u00f6lgesine \u00f6nceden tasarlanarak tak\u0131labilir.<\/p>\n
Yan, \u201cE\u011fri nesneler yapmak, dikd\u00f6rtgen pikseller kullan\u0131larak elde edilecek e\u011fimden daha fazlas\u0131n\u0131 gerektirir. Bu alanda \u00e7al\u0131\u015fanlar bu problemle ilgileniyorlar. \u00d6rne\u011fin, yak\u0131n bir zamanda Harvard T\u0131p Fak\u00fcltesi\u2019nden\u00a0William\u00a0Shih\u00a0grubu, 3 boyutlu yap\u0131 i\u00e7inde istenilen segmentlerde e\u011fim olu\u015fturabilmek i\u00e7in baz \u00e7iftlerini silme ve ekleme yolunu kulland\u0131lar. Bununla birlikte, 3 boyutlu y\u00fczey \u00fczerindeki e\u011frilikler m\u00fchendislerin g\u00f6z\u00fcn\u00fc korkutucu bir g\u00f6rev olarak kalacak\u201d diyerek durumu ifade etti.<\/p>\n
Liu: \u201cBizim amac\u0131m\u0131z, ara\u015ft\u0131rmac\u0131lar\u0131n y\u00fczey e\u011fimini kontrol edebildikleri rastgele 3 boyutlu \u015fekilleri olu\u015fturmalar\u0131n\u0131 sa\u011flayacaklar\u0131 in\u015fa prensiplerini geli\u015ftirmek. Sert \u00f6rg\u00fc modelinden farkl\u0131 olarak bizim \u00e7ok y\u00f6nl\u00fc tasar\u0131m stratejimiz hedeflenen objenin iskele yap\u0131s\u0131 ile birlikte istenilen \u00f6zelliklerini tan\u0131mlamakla ba\u015flar. Daha sonra, DNA yap\u0131s\u0131n\u0131n manip\u00fclasyonu ve a\u011f aktarma noktalar\u0131n\u0131 \u015fekillendirmekle devam eder.\u201d dedi.<\/p>\n
Bu amac\u0131 ger\u00e7ekle\u015ftirmek i\u00e7in Yan\u2019\u0131n lisans\u00fcst\u00fc \u00f6\u011frencilerinden Dongran Han,\u00a02 boyutlu i\u00e7 i\u00e7e ge\u00e7mi\u015f e\u015f merkezli basit yap\u0131l\u0131 halkalar yapmakla i\u015fe ba\u015flad\u0131. Her halka bir DNA sarmal\u0131ndan olu\u015fuyor. Bu e\u015f merkezli halkalar stratejik olarak yerle\u015ftirilmi\u015f aktar\u0131m noktalar\u0131 ile birbirine ba\u011fland\u0131. Bu b\u00f6lgeler, \u00e7ift sarmal\u0131n ipliklerinden birinin kom\u015fu halkay\u0131 harekete ge\u00e7irdi\u011fi b\u00f6lgelerdir ve e\u015f merkezli halkalar aras\u0131nda k\u00f6pr\u00fc i\u015flevindedir. Bu kesi\u015fme noktalar\u0131 e\u015f merkezli halka yap\u0131s\u0131n\u0131 korumaya ve de DNA\u2019n\u0131n uzamas\u0131n\u0131 engellemeye yard\u0131mc\u0131d\u0131r.<\/p>\n
Kesi\u015fme noktalar\u0131 aras\u0131ndaki de\u011fi\u015fen n\u00fckleotid say\u0131lar\u0131 ve kesi\u015fme noktalar\u0131n\u0131n farkl\u0131 yerle\u015ftirilmesiyle; tasar\u0131mc\u0131lara keskin ve yuvarlak unsurlar\u0131 basit iki boyutlu yap\u0131 halinde bir araya getirme \u015fans\u0131 verir (\u015fekil 1a & b\u2019de kendili\u011finden olu\u015fmu\u015f yap\u0131lar\u0131n atomik kuvvet mikroskopu ile elde edilen g\u00f6r\u00fcnt\u00fcleri verilmektedir.). A\u00e7\u0131lm\u0131\u015f 9 kat halka ve \u00fc\u00e7 k\u00f6\u015feli y\u0131ld\u0131z gibi 2 boyutlu \u00e7e\u015fitli tasar\u0131mlar \u00fcretilmi\u015ftir.<\/p>\n
Kesi\u015fme noktalar\u0131n\u0131n olu\u015fturdu\u011fu a\u011f yap\u0131, kavisli 3 boyutlu nano yap\u0131lar\u0131n tasar\u0131m\u0131na imkan sa\u011flayan d\u00fczlem i\u00e7i ve d\u00fczlem d\u0131\u015f\u0131 e\u011frilik kombinasyonlar\u0131 \u00fcretecek \u015fekilde tasarlanabilir. Bu metot hat\u0131r\u0131 say\u0131l\u0131r \u00e7ok y\u00f6nl\u00fcl\u00fck g\u00f6sterirken, e\u011frilik derecesi h\u00e2l\u00e2 DNA B yap\u0131s\u0131 (tercih edilen yap\u0131dan b\u00fcy\u00fck \u00f6l\u00e7\u00fcdeki sapmalar\u0131 tolere edemeyen DNA yap\u0131s\u0131 -10.5 baz \u00e7iftleri\/d\u00f6n\u00fc\u015f\u00fc-) ile s\u0131n\u0131rl\u0131d\u0131r. Ancak, ara\u015ft\u0131rma ekibinden Jeanette Nangreave \u201cHao ipliklerin az miktarda az ya da fazla b\u00fck\u00fclmesi ile farkl\u0131 e\u011filme a\u00e7\u0131lar\u0131n\u0131n \u00fcretildi\u011fini g\u00f6sterdi\u201d a\u00e7\u0131klamas\u0131n\u0131 yapm\u0131\u015f.<\/p>\n
E\u015f merkezli sarmal metodu ile B yap\u0131s\u0131nda olmayan DNA\u2019lar\u0131n (9-12 baz \u00e7ifti\/d\u00f6n\u00fc\u015f\u00fc) birle\u015ftirilmesi; k\u00fcre, yar\u0131m k\u00fcre, elipsoid kabuklar gibi karma\u015f\u0131k yap\u0131lar\u0131 \u00fcretmeyi m\u00fcmk\u00fcn k\u0131lar. Bunlardan biri olan yuvarlak tabanl\u0131 nanot\u00fcp yap\u0131n\u0131n ge\u00e7irmeli elektron mikroskopu ile \u00e7ekilmi\u015f g\u00f6r\u00fcnt\u00fcleri \u015fekil 1c-f\u2019de g\u00f6r\u00fclmektedir.<\/p>\n Yan bu yeni teknik sayesinde m\u00fcmk\u00fcn nanoyap\u0131lar\u0131n yelpazesinin geni\u015flemesini umut ediyor. Sonu\u00e7 olarak, daha b\u00fcy\u00fck daha ayr\u0131nt\u0131l\u0131 yap\u0131lar\u0131 sa\u011flamak i\u00e7in daha uzun boylu tek iplikli DNA gerekecektir. Ba\u015far\u0131l\u0131 bir \u00fc\u00e7 boyutlu kapal\u0131 yap\u0131, teknolojiye ve de belirli bir biyomedikal alana farkl\u0131 bir kap\u0131 a\u00e7abilir. \u00d6rne\u011fin, nano k\u00fcrecikler canl\u0131 bir h\u00fccre i\u00e7ine verilerek endon\u00fckleaz veya di\u011fer sindirim bile\u015fenlerinin etkisi alt\u0131nda ta\u015f\u0131d\u0131klar\u0131 i\u00e7erikleri h\u00fccre i\u00e7ine ta\u015f\u0131yabilirler.<\/p>\n <\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/wp-content\/uploads\/2017\/05\/5-25-300x246.jpg\")