Wissenschaftler entwickeln DNA-Pinzette

Eingebauter DNA-Motor ermöglicht Öffnen und Schließen

Murray Hill (pte022/10.08.2000/12:00)

Forscher der Bell Laboratories http://www.bell-labs.com haben eine winzige DNA-Pinzette gebaut. Jeder der Arme des Werkzeugs ist nur sieben Nanometer lang, hunderttausend Mal kleiner als der Kopf einer Stecknadel. Die Pinzette arbeitet wie eine kleine Maschine, die sich öffnet und schließt, wenn weitere DNA zugeführt wird. http://www.lucent.com/press/0800/000809.bla.html Die Wissenschaftler hoffen, basierend auf diesen Erkenntnissen, eines Tages Computer zu bauen, die tausend Mal schneller sind als die heutigen.

Die DNA-Pinzette nutzt den Umstand, dass sich die beiden Stränge der DNA ergänzen. Jede Sprosse auf dieser gedrehten Leiter fungiert als Verbindung zwischen zwei chemischen Basen. Die Ausdehnung eines Stranges verbindet sich nur dann mit der des anderen, wenn ihre Sequenzen genau zusammenpassen. Diesen Umstand haben sich die Wissenschaftler um Bernard Yurke für die Entwicklung und Programmierung der Pinzette zunutze gemacht.

Die Pinzette besteht aus drei einzelnen Strängen synthetischer DNA. Zwei Stränge dienen als Arme, der dritte spreizt die beiden ersten und fungiert gleichzeitig als Gelenk. Die beiden Arme dehnen sich weit genug aus, um eine Reihe von einzelnen Basen entstehen zu lassen. Wird ein vierter Strang hinzugefügt, verbindet er die einzelnen Basen und schließt so die Pinzette. Wieder entstehen einzelne Basen, die dem fünften Strang ermöglichen, die Pinzette wieder zu schließen.

Da das Funktionieren der Pinzette mit heutigen Mikroskopen nicht beobachtet werden kann, bedienen sich die Forscher des Phänomens der Fluoreszenz. Ein Paar Farbmoleküle wird an den Enden der DNA-Motoren angebracht. Stimuliert der Laserstrahl die Farbmoleküle, gibt die Menge des fluoreszierenden Lichts die jeweilige Entfernung zwischen den Enden der DNA-Stränge an. http://www.nature.com (Ende)