Как же делать из ДНК трёхмерные фигуры? Один из примеров мы сейчас разберём. Возьмем 7 нитей ДНК:

Размер: px
Начинать показ со страницы:

Download "Как же делать из ДНК трёхмерные фигуры? Один из примеров мы сейчас разберём. Возьмем 7 нитей ДНК:"

Транскрипт

1 Конструкции из ДНК Наверняка вы слышали про нанотехнологии. А знаете ли вы, что означает «нано»? Приставка «нано-» образовалась от древне-греческого слова «nanos», которое переводится как «гном». Она используется для того, чтобы указать, что объект имеет размер меньше стотысячной доли миллиметра. Не во всякий микроскоп его разглядишь. Уж тем более сложно сконструировать из столько малых объектов что-то полезное. А что если заставить эти объекты собираться самостоятельно? Оказывается, существует подходящий (нано)материал, который давно известен из биологии. В каждой клетке нашего тела есть особая молекула ДНК. Её полное название --- дезоксирибонуклеиновая кислота. В ней содержится вся информация о нашем теле. В ДНК зашифровано, например, будут ли наши глаза серыми или голубыми, рост высоким или низким, волосы курчавыми или прямыми. У каждого человека своя уникальная молекула ДНК, по которой его можно отличить от других людей. Более того, своей собственной молекулой ДНК обладает каждый живой организм. Например, дельфин или картошка. Внешним видом ДНК похожа на закрученную спираль (см рисунок), состоящую из двух нитей. На этих нитях записана информация в виде последовательности из специальных блоков нуклеотидов. В молекуле ДНК бывает всего 4 вида этих блоков: аденин, тимин, цитозин и гуанин. Их обозначают буквами А, Т, Ц и Г. Нити ДНК слипаются за счёт притяжения нуклеотидов, сидящих на них. Более того, определённые блоки склеиваются друг с другом по определённым правилам: аденин может связываться только с тимином, а цитозин только с гуанином. Говорят, что аденин комплементарен тимину, и цитозин гуанину. Таким образом, если мы знаем, что одна нить была связана со второй, то это значит, что напротив аденина на одной нити сидел тимин, напротив гуанина цитозин и так далее. То есть по одной цепи молекулы ДНК мы можем однозначно восстановить вторую! (Кстати, можете подумать над такой задачей: оценить минимальное количество нуклеотидов на цепи ДНК, зная, что у каждого человека ДНК индивидуально и что на Земле живёт 7 миллиардов людей) Рассмотрим одну нить ДНК. Что произойдёт, если на ней нити будут сидеть две комплементарные последовательности нуклеотидов? Оказывается, эта нить может изогнуться и склеиться сама с собой, образовав «шпильку», как показано на рисунке.

2 Это значит, что комплементарность можно использовать как клей, который склеивает наши цепочки во что-то интересное. Например, можно создавать самостоятельно собирающиеся структуры, которые будут двумерными и даже трёхмерными (объемными). Читательницы и читатели спросят: как же это возможно? Ведь нить ДНК одномерная. И тут на помощь нам придёт... вязание крючком! Возможно, кто-то из вас занимался рукоделием или видел, как с помощью всего одной нити кто-то из ваших родственников или друзей вязал симпатичные двумерные шарфики. Основная идея вязания крючком заключается в следующем: мы должны взять одну нить и начать провязывать ряды в последовательности, которая указана на рисунке. Похожая идея лежит и в склеивании одномерной ДНК в плоскую фигуру, например, прямоугольник: мы должны взять одну длинную-длинную основную нить, а для того, чтобы наша нить не развалилась, добавить «скрепки» из более коротких кусочков нитей ДНК. На рисунке видно, что скрепка в месте сгиба длинной нити это всего лишь небольшой кусок спирали ДНК, на котором расположены комплементарные к этому участку нити блоки. Таким образом, можно сделать самовяжущийся «шарфик» длиной около 30 нанометров, или, что то же самое, 1/33333 миллиметра! Похожей идеей можно пользоваться для того, чтобы сделать из ДНК почти любую плоскую фигурку. Здесь можно написать что-то типа: «Мы даже можем связать Квантика!»(Пример схемы склеивания Квантика из молекул ДНК) Как же делать из ДНК трёхмерные фигуры? Один из примеров мы сейчас разберём. Возьмем 7 нитей ДНК: Мы хотим узнать, в какую структуру они могут собраться. Посмотрим внимательнее на первую нить. Заметим, что если мы «передвинем»

3 два последних нуклеотида в начало цепочки, то получим последовательность, состоящую из трёх одинаковых «блоков». Найдём комплементарную последовательность к каждому блоку. Будем искать, встречается ли она в других нитях. Оказывается, что она встречается в нитях второго вида: И три нити второго вида могут приклеиться так, как показано на рисунке:

4 Как видно из рисунка, после склейки у нас остались свободные «хвостики». К ним могли бы приклеиться вот такие комплементарные последовательности: Поищем их в оставшихся нитях. Полностью дополнить «хвостики» не получится, но нити могут склеиться вот в такую структуру:

5 Нам интересно понять, как склееные нити будут ориентированы в пространстве. Оказывается, что все шесть «хвостиков» будут направлены перпендикулярно шести граням куба, и мы получим «противотанкового ежа». Заметим ещё одну интересную особенность: на каждом «хвостике» есть по два свободных нуклеотида: ГА или ТЦ, которыми эти «ежи» будут цепляться друг к другу! То есть к каждому такому «ежу» может прицепиться ещё шесть «ежей», которые будут образовывать узлы кристаллической решётки. Таким образом, если мы выпустим в раствор большое количество нитей таких трех видов в пропорции 1:3:3, то через некоторое время получим самостоятельно собравшийся кристалл из ДНК! О пользе: Подобным образом можно собирать не только кристаллы, но, например, коробочки, которые открываются только при встрече с ключом специальным фрагментом ДНК. Если внутри коробочки есть заранее припасенная молекула, то она не сможет ни с чем взаимодействовать, пока коробочка не откроется. В таких коробочках можно доставлять лекарства до целевых клеток и тканей человеческого организма без преждевременного высвобождения "посылки". Это может оказаться полезным в лечении различных болезней.

Немного философии о познании мира человеком (Отрывок из монографии «Беседы о гравитации» http://innapavlovna.nm.ru/)

Немного философии о познании мира человеком (Отрывок из монографии «Беседы о гравитации» http://innapavlovna.nm.ru/) Немного философии о познании мира человеком (Отрывок из монографии «Беседы о гравитации» http://innapavlovna.nm.ru/) Бабич И. П. Все естественные науки опираются в своем познании и описании на факты, т.е.

Подробнее

Задача С6 на ЕГЭ по математике

Задача С6 на ЕГЭ по математике И. В. Яковлев Материалы по математике MathUs.ru Содержание Задача С6 на ЕГЭ по математике 1 Необходимая теория 2 1.1 Числовые множества................................... 2 1.2 Делимость.........................................

Подробнее

Тестирование на ВИЧ и

Тестирование на ВИЧ и 7. Тестирование на ВИЧ История Евгения Что такое тест на ВИЧ Типы тестов на ВИЧ Как действуют тесты на ВИЧ Когда тестировать, а когда нет Что значит результат теста? Тест на ВИЧ и новорожденные Конфиденциальное

Подробнее

Шаг 1 -крест на начальной стороне.

Шаг 1 -крест на начальной стороне. Методика для начинающих - Шаг 1 Шаг 1 -крест на начальной стороне. Начальная сторона - это сторона, с которой начинается сборка, та сторона, на которой полностью совпадут цвета, когда будет решен первый

Подробнее

Игры и стратегии с точки зрения математики

Игры и стратегии с точки зрения математики А. Шень Игры и стратегии с точки зрения математики Издание второе, стереотипное Москва Издательство МЦНМО 2008 ББК 22.1 Ш7 Ш7 Шень А. Игры и стратегии с точки зрения математики. 2-е изд., стереотипное.

Подробнее

Томас Нагель Что все это значит? Очень краткое введение в философию. ВВЕДЕНИЕ

Томас Нагель Что все это значит? Очень краткое введение в философию. ВВЕДЕНИЕ Томас Нагель Что все это значит? Очень краткое введение в философию. 1 ВВЕДЕНИЕ Эта книга представляет собой краткое введение в философию, рассчитанное на людей, совершенно не знакомых с предметом. Обычно

Подробнее

Monte Zucker Как сделать портрет Монте. Что такое «Портрет Монте»

Monte Zucker Как сделать портрет Монте. Что такое «Портрет Монте» Monte Zucker Как сделать портрет Монте Предисловие: Переработанное издание 2002 Что такое «Портрет Монте» Портрет Монте прост, изящен, не отвлекает внимания от человека и обычно изображает его лучше, чем

Подробнее

Советы опытного пользователя. Работа в двумерном эскизе в системе Autodesk Inventor.

Советы опытного пользователя. Работа в двумерном эскизе в системе Autodesk Inventor. Советы опытного пользователя. Работа в двумерном эскизе в системе Autodesk Inventor. В данной статье нет ничего не известного обычным пользователям Autodesk Inventor. Просто несколько советов при работе

Подробнее

КАК МЫ ДЫШИМ? К. Богданов

КАК МЫ ДЫШИМ? К. Богданов КАК МЫ ДЫШИМ? К. Богданов О чем рассказывает электрокардиограмма? Как летучие мыши в полной темноте ловят мошкару? Как почтовые голуби находят дорогу домой? Ответы на эти и многие другие вопросы дает биофизика

Подробнее

Векторная алгебра и ее приложения

Векторная алгебра и ее приложения м Векторная алгебра и ее приложения для студентов и аспирантов математических, физических и технических специальностей м МГ Любарский Этот учебник возник на основе лекций по высшей математике, которые

Подробнее

Задача 2. Большие числа Ограничение по времени: Для всех задач: input.txt output.txt 64 Мб 100 баллов

Задача 2. Большие числа Ограничение по времени: Для всех задач: input.txt output.txt 64 Мб 100 баллов Для всех задач: Имя входного файла: Имя выходного файла: Ограничение по памяти: Максимальная оценка за задачу: Задача 1. Игра наперстки 64 Мб 0 баллов Все хорошо знают игру напёрстки шарик прячется под

Подробнее

Входные данные В первой и единственной строке через пробел два целых числа K (0 K 50000) и N (2 N 50000).

Входные данные В первой и единственной строке через пробел два целых числа K (0 K 50000) и N (2 N 50000). Задача 1. Суммирование последовательностей : стандартный ввод : стандартный вывод Ограничение по времени: 2 секунды Пусть задана некоторая целочисленная последовательность {a n } длины N, состоящая из

Подробнее

Организация тренировки

Организация тренировки 3 Организация тренировки Хосе Мария Бусета 3.1. Основные характеристики тренировки Фазы тренировки Задачи тренировки Содержание и упражнения Рабочий процесс 3.2. Основные характеристики тренировочных упражнений

Подробнее

ЖОРДАНОВА ФОРМА МАТРИЦЫ ОПЕРАТОРА. В. В. Колыбасова, Н. Ч. Крутицкая, А. В. Овчинников

ЖОРДАНОВА ФОРМА МАТРИЦЫ ОПЕРАТОРА. В. В. Колыбасова, Н. Ч. Крутицкая, А. В. Овчинников ЖОРДАНОВА ФОРМА МАТРИЦЫ ОПЕРАТОРА В. В. Колыбасова, Н. Ч. Крутицкая, А. В. Овчинников 2. Основные понятия и теоремы.. Алгебраическая и геометрическая кратность собственного значения. Пусть линейный оператор

Подробнее

13. Получение ресурсов для ВИЧ проекта

13. Получение ресурсов для ВИЧ проекта 13. Получение ресурсов для ВИЧ проекта История Марии Ресурсы Нужно ли нам финансирование? Использование в первую очередь местных ресурсов Планирование проекта Что больше всего нужно вашему обществу? Создание

Подробнее

Первое Священное Слово Святой Руси, или на каком же языке было Первослово?

Первое Священное Слово Святой Руси, или на каком же языке было Первослово? Первое Священное Слово Святой Руси, или на каком же языке было Первослово? 1 В.И. Говоров 2006 г. «Если начаток свят, то и целое; и если корень свят, то и ветви. Если же некоторые из ветвей отломились,

Подробнее

8. ДИНАМИЧЕСКАЯ ВСЕЛЕННАЯ

8. ДИНАМИЧЕСКАЯ ВСЕЛЕННАЯ 8. ДИНАМИЧЕСКАЯ ВСЕЛЕННАЯ Космология. Расширяющаяся Вселенная. Горячая Вселенная. Антропный принцип и эволюция Вселенной. 8.1. Космология Вселенная это многозначное понятие, которое относится ко многим

Подробнее

ГЛАВА 2. Почему люди покупают то, что вы продаете

ГЛАВА 2. Почему люди покупают то, что вы продаете ГЛАВА 2 Почему люди покупают то, что вы продаете МОДУЛЬ ГЛАВА ÏÎ ÅÌÓ ËÞÄÈ ÏÎÊÓÏÀÞÒ ÒÎ, ÒÎ ÂÛ ÏÐÎÄÀÅÒÅ СОЗДАЙТЕ НЕОСЛАБЕВАЮЩИЙ СПРОС НА СВОИ УСЛУГИ ЭМОЦИОНАЛЬНАЯ ФИНАНСОВАЯ ФИЗИЧЕСКАЯ ДУХОВНАЯ ОПРЕДЕЛИТЕ

Подробнее

Путилов Виктор Васильевич МАОУ СОШ 146 Системы логических уравнений.

Путилов Виктор Васильевич МАОУ СОШ 146 Системы логических уравнений. Путилов Виктор Васильевич МАОУ СОШ 46 Системы логических уравнений. Оглавление Замечание о замене переменных.... Задачи содержащие импликацию или ее эквивалентную запись....2 Наличие дополнительного условия...6

Подробнее

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ. Защита от радиации. Данное учебное пособие составлено для ознакомления со спецификой работы в условиях ионизирующего излучения.

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ. Защита от радиации. Данное учебное пособие составлено для ознакомления со спецификой работы в условиях ионизирующего излучения. УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ Защита от радиации Данное учебное пособие составлено для ознакомления со спецификой работы в условиях ионизирующего излучения. Требования по радиационной безопасности при выполнении работ

Подробнее

СОГЛАСИЕ И НЕСОГЛАСИЕ: ИМЕТЬ, НЕ ИМЕТЬ

СОГЛАСИЕ И НЕСОГЛАСИЕ: ИМЕТЬ, НЕ ИМЕТЬ СОГЛАСИЕ И НЕСОГЛАСИЕ: ИМЕТЬ, НЕ ИМЕТЬ ЛЕКЦИЯ, ПРОЧИТАННАЯ 12 ЯНВАРЯ 1953 ГОДА 36 МИНУТ (ПОЖАЛУЙСТА, ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ НА ТО, ЧТО ЭТА ЛЕКЦИЯ ОБРЫВАЕТСЯ ВНЕЗАПНО ТАК ОНА БЫЛА ЗАПИСАНА С САМОГО НАЧАЛА.)

Подробнее

Анатомия ретроспективы:

Анатомия ретроспективы: 2 пример Анатомия ретроспективы: из жизни 21 Ретроспектива проектов Если вы никогда не участвовали в успешной ретроспективе, то вообразить себе, как она выглядит, просто читая книгу, может быть достаточно

Подробнее

Разработка более сложной формы (прием товаров)

Разработка более сложной формы (прием товаров) Глава 5 Разработка более сложной формы (прием товаров) В этой главе мы рассмотрим технологию создания более сложных форм на примере формы, предназначенной для оформления приема товаров. В качестве источника

Подробнее

Часто брак или отношения завязываются, когда одному или обоим участникам отношений необходимы: 1) материальная поддержка; 2) дети; 3) безопасность;

Часто брак или отношения завязываются, когда одному или обоим участникам отношений необходимы: 1) материальная поддержка; 2) дети; 3) безопасность; Психология отношений. Отношения это, наверно, самая трудная вещь в жизни. И одновременно это самый короткий путь узнать себя и мир, его устройство и закономерности. Часто брак или отношения завязываются,

Подробнее

Ваша реальность это ваш выбор: Четыре Принципа Творения от Омни, группового существа / Перев. с англ. М.: ООО Издательство «Со фия», 2011. 256 с.

Ваша реальность это ваш выбор: Четыре Принципа Творения от Омни, группового существа / Перев. с англ. М.: ООО Издательство «Со фия», 2011. 256 с. УДК 133.3 ББК 88.6 П97 Перевод с английского С. Поповича П97 Пэйн Джон Ваша реальность это ваш выбор: Четыре Принципа Творения от Омни, группового существа / Перев. с англ. М.: ООО Издательство «Со фия»,

Подробнее

Тензорное исчисление для «чайников»

Тензорное исчисление для «чайников» Сергей Гаврилов Тензорное исчисление для «чайников» - Инварианты Понятие тензора Вектор Компоненты вектора4 Матричное представление4 Переход к другим координатам4 Длина вектора в прямоугольных координатах5

Подробнее

КАК РЕШАЮТ НЕСТАНДАРТНЫЕ ЗАДАЧИ

КАК РЕШАЮТ НЕСТАНДАРТНЫЕ ЗАДАЧИ МОСКОВСКИЙ ЦЕНТР НЕПРЕРЫВНОГО МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ А. Я. Канель-Белов, А. К. Ковальджи КАК РЕШАЮТ НЕСТАНДАРТНЫЕ ЗАДАЧИ Под редакцией В. О. Бугаенко Издание четвертое, стереотипное Москва Издательство

Подробнее

Д. В. АНОСОВ. Отображения окружности, векторные поля и их применения

Д. В. АНОСОВ. Отображения окружности, векторные поля и их применения Д. В. АНОСОВ Отображения окружности, векторные поля и их применения МЦНМО Москва 2003 УДК 515.12 ББК 22.152 А69 Аносов Д. В. А69 Отображения окружности, векторные поля и их применения. М.: МЦНМО, 2003.

Подробнее

QUANTUM WELLS, WIRES AND DOTS. Ç. ü. ÑÖåàïéÇëäàâ çëêâ ÓappleÓ ÒÍËÈ ÓÒÛ appleòú ÂÌÌ È ÛÌË ÂappleÒËÚÂÚ ËÏ. ç.à. ãó  ÒÍÓ Ó. V. Ya.

QUANTUM WELLS, WIRES AND DOTS. Ç. ü. ÑÖåàïéÇëäàâ çëêâ ÓappleÓ ÒÍËÈ ÓÒÛ appleòú ÂÌÌ È ÛÌË ÂappleÒËÚÂÚ ËÏ. ç.à. ãó  ÒÍÓ Ó. V. Ya. ÑÂÏËıÓ ÒÍËÈ Ç.ü., 1997 QUANTUM WELLS, WIRES AND DOTS V. Ya. DEMIKHOVSKII Eletrons in mirosopi semiondutor strutures an display astounding quantum behavior. This strutures, namely, quantum wells, wires

Подробнее

УДК 615.851.42 ББК 53.57 Д41. Перевод с английского Д. Трегубова Д41 УДК 615.851.42 ББК 53.57 ISBN 978-5-399-00292-7

УДК 615.851.42 ББК 53.57 Д41. Перевод с английского Д. Трегубова Д41 УДК 615.851.42 ББК 53.57 ISBN 978-5-399-00292-7 УДК 615.851.42 ББК 53.57 Д41 Д41 Джиканди Дэвид Кэмерон Счастливый Карман, Полный Денег: Вы Богатство, Вы Изобилие, Вы Радость / Перев. с англ. М.: OOO Издательство «София», 2011. 288 с. ISBN 978-5-399-00292-7

Подробнее