Расшифрована электронная структура ДНК

Группа ученых из Израиля, Италии и Германии впервые расшифровала электронную структуру молекулы ДНК, сообщает Science Daily.

Это открытие пригодится сразу во многих областях науки от биохимии до нанотехнологий – к примеру, для изучения механизма повреждения ДНК ультрафиолетовой радиацией, которое вызывает появление свободных радикалов и генетических мутаций. В этих случаях репарация ДНК происходит случайно путем передачи по спирали ДНК электронного заряда, восстанавливающего повреждения молекулярных связей.

В нано-биоэлектронике ДНК или ее производные могут использоваться как молекулярные провода для создания молекулярных вычислительных сетей, которые меньше и эффективнее, чем сегодняшние технологии. Кроме того, новые знания помогут найти более дешевые и быстрые пути секвенирования генома.

Ученые много лет пытались выяснить, как распределяются электроны в спирали ДНК, но исследования упирались в сложные технические проблемы. На этот раз специалисты изучали длинные молекулы ДНК, размещенные на золотом субстрате, с помощью сканирующих туннельных микроскопов при сверхнизких температурах — минус 196 градусов Цельсия. Ученые измеряли текущий по ним электрический ток, а затем, с помощью математического моделирования и теоретических расчетов, определяли электронную структуру ДНК.

Результаты работы, проведенной на базе Еврейского университета в Иерусалиме (Hebrew University of Jerusalem), опубликованы в журнале Nature Materials.