Kimyagerler DNA’dan Dünyanın En Küçük Termometresini Geliştirdiler

Montreal Üniversitesi’nden araştırmacılar DNA yapısından dünyanın en küçük termometresini ürettiler. Eğer ne kadar küçük olduğunu aklınızda canlandırmak istiyorsanız ; şöyle bir örnek verebiliriz saç telinizden 20,000 kat daha küçük. Nano Letters dergisinde yayınlanan bu bilimsel gelişme, doğal ve insan tasarımların nanoteknolojilerin anlaşılmasında  nano ölçekte sıcaklık ölçümü mümkün kılacak.

60 yıl önce DNA moleküllerinin ısıtıldığında genetik bilgimizi açılarak genetik bilgimizi ortaya çıkarabildiği görülmüştü. “ Ayrıca biyokimyagerler geçtiğimiz yıllarda proteinler veya RNA gibi biyomoleküllerin nanotermometreler gibi çalışarak yaşayan organizmalara sıcaklıktaki değişimi katlanarak veya açılarak aktardığını görmüştü,” diyor kıdemli yazar Prof. Alexis Vallée-Bélisle. “Bu doğal nanotermometrelerden ilham alarak, saç telinden 20,000 kat incelikte, katlanıp-açılarak sıcaklığı spesifik olarak tanımlayacak farklı DNA yapıları oluşturduk.”

DNA’dan tasarlanan bu moleküler termometrelerin en büyük avantajlarından biri de DNA kimyasının basit ve programlanabilir olmasıdır. “DNA dört farklı nükleotit barındırıyor; Adenin Timin’e zayıf bağlanıyor, Sitozin Guanine güçlü bağlanıyor, “diye açıklıyor araştırmanın ilk yazarı David Gareau. “Bu basit tasarım kurallarını kullanarak DNA istenilen sıcaklıklarda katlanıp açılabiliyor. Bu DNA’lara optik raporcular yerleştirerek, 5 nm çapında kolayca tespit edilebilerek termometrenin fonksiyonunu iletebilecek bir teknoloji geliştirdik,  ” diye ekliyor yardımcı yazar Arnaud Desrosiers,

Özellikle nanoteknoloji alanında , heyecan verici bir gelişme olan bu gelişme sayesinde moleküler biyolojiyi daha iyi anlayabileceğiz. “Biyolojide halen çözülmemiş pek çok soru var. Örneğin, insan vücut sıcaklığı 37 ° C olsa da; her bir hücrede neden bu kadar büyük sıcaklık varyasyonu olduğu hakkında bir fikrimiz yok,” diyor Prof. Vallée-Bélisle.

Bu soru halen araştırılıyor  ve doğa milyonlarca yıllık evriminde nanomakineler ve nanomotorlar  geliştirerek aşırı ısınmada yüksek hızda fonksiyon gösterebiliyor.

“Yakın bir gelecekte bu DNA nanotermometreleri , elektronik-tabanlı cihazlara uygulayarak nanoboyutta sıcaklık değişimini gözlemleyebiliriz,” diyor Prof. Vallée-Bélisle.

Kaynak :  https://www.sciencedaily.com/releases/2016/04/160427080733.htm

Araştırma Referansı  :

1. David Gareau, Arnaud Desrosiers, Alexis Vallée-Bélisle. Programmable Quantitative DNA Nanothermometers. Nano Letters, 2016; DOI:10.1021/acs.nanolett.6b00156