הרשמה לניוזלטר

מחקרים מהשנים האחרונות מראים שהדי-אן-אי שבגופנו מסוגל להוליך חשמל. כעת מנסים להבין, בין היתר, כיצד הרגשות שאנו חווים בגופנו משפיעים, באמצעות זרמים חשמליים, על מולקולות הדי-אן-אי

רקפת תבור | 10 בנובמבר 2020 | מדע וטכנולוגיה | 9 דק׳

מתברר שהדי-אן-אי מוליך חשמל. האם ניתן להשפיע עליו?

הניסוי התחיל כשפרופ' דני פורת ושותפיו מהמרכז לננו מדע וננו טכנולוגיה באוניברסיטה העברית ניסו לחבר מולקולת די-אן-איי שהפיקו (סינתזו) למעגל חשמלי במעבדה. זה לא היה תהליך פשוט. בשביל זה הם היו צריכים לפתח אלקטרודות קטנות ביותר מסיליקון, בגודל ננומטרי, להתקין בקודקודן כדור זהב מוליך, ואליו להצמיד את מולקולת הדי-אן-אי[ref]Zhuravel, Huang, Polycarpou, +11, "Backbone charge transport in double-stranded DNA", Nat Nanotechnol, 2020[/ref].

אחרי שסיימו לחבר בין מולקולות הדי-אן-אי למעגל החשמלי, החלו החוקרים לשנות את טמפרטורת הסביבה בה התנהל הניסוי. הם שמו לב שככל שירדה הטמפרטורה, הזרם החשמלי שעבר במולקולת הדי-אן-אי הלך והתחזק. מתחת למינוס 213 מעלות צלזיוס, הזרם הגיע ל-10 ננו אמפר. אולי נדמה שזה זרם חשמלי קטן מאוד, אבל לא בשביל מעגל חשמלי שאחד ממרכיביו הוא מולקולת די-אן-אי באורך של כ-30 ננומטר.

זו אינה הפעם הראשונה שמדגימים במעבדה את יכולת ההולכה החשמלית של מולקולות די-אן-אי. למעשה כבר יותר מ-20 שנה שחוקרים בוחנים את הנושא. רבים מהם חוקרים את המאפיינים של הזרם עצמו, כמו למשל לאילו מרחקים הוא מגיע לאורך המולקולה, או באיזה מקום בדיוק הוא עובר לאורך סליל הדי-אן-אי. מחקרים אחרים בוחנים מה מטרת הזרם הזה – כיצד הוא משמש את מנגנוני התא, האם הוא מסייע לו, למשל, לאתר חוליות חלשות ופגומות במולקולת הדי-אן-אי הדורשות תיקון[ref]Boal, Barton, "Electrochemical Detection of Lesions in DNA", Bioconjugate Chem, 2005[/ref].

שתפו את הכתבה:

[Shutterstock]

מתברר שהדי-אן-אי מוליך חשמל. האם ניתן להשפיע עליו?

מחקרים מהשנים האחרונות מראים שהדי-אן-אי שבגופנו מסוגל להוליך חשמל. כעת מנסים להבין, בין היתר, כיצד הרגשות שאנו חווים בגופנו משפיעים, באמצעות זרמים חשמליים, על מולקולות הדי-אן-אי

רקפת תבור | 10 בנובמבר 2020 | מדע וטכנולוגיה | 9 דק׳

[Shutterstock]

הניסוי התחיל כשפרופ' דני פורת ושותפיו מהמרכז לננו מדע וננו טכנולוגיה באוניברסיטה העברית ניסו לחבר מולקולת די-אן-איי שהפיקו (סינתזו) למעגל חשמלי במעבדה. זה לא היה תהליך פשוט. בשביל זה הם היו צריכים לפתח אלקטרודות קטנות ביותר מסיליקון, בגודל ננומטרי, להתקין בקודקודן כדור זהב מוליך, ואליו להצמיד את מולקולת הדי-אן-אי[ref]Zhuravel, Huang, Polycarpou, +11, "Backbone charge transport in double-stranded DNA", Nat Nanotechnol, 2020[/ref].

אחרי שסיימו לחבר בין מולקולות הדי-אן-אי למעגל החשמלי, החלו החוקרים לשנות את טמפרטורת הסביבה בה התנהל הניסוי. הם שמו לב שככל שירדה הטמפרטורה, הזרם החשמלי שעבר במולקולת הדי-אן-אי הלך והתחזק. מתחת למינוס 213 מעלות צלזיוס, הזרם הגיע ל-10 ננו אמפר. אולי נדמה שזה זרם חשמלי קטן מאוד, אבל לא בשביל מעגל חשמלי שאחד ממרכיביו הוא מולקולת די-אן-אי באורך של כ-30 ננומטר.

זו אינה הפעם הראשונה שמדגימים במעבדה את יכולת ההולכה החשמלית של מולקולות די-אן-אי. למעשה כבר יותר מ-20 שנה שחוקרים בוחנים את הנושא. רבים מהם חוקרים את המאפיינים של הזרם עצמו, כמו למשל לאילו מרחקים הוא מגיע לאורך המולקולה, או באיזה מקום בדיוק הוא עובר לאורך סליל הדי-אן-אי. מחקרים אחרים בוחנים מה מטרת הזרם הזה – כיצד הוא משמש את מנגנוני התא, האם הוא מסייע לו, למשל, לאתר חוליות חלשות ופגומות במולקולת הדי-אן-אי הדורשות תיקון[ref]Boal, Barton, "Electrochemical Detection of Lesions in DNA", Bioconjugate Chem, 2005[/ref].

שתפו את הכתבה:

כתבות נוספות שעשויות לעניין אותך
האם הזיכרון שלנו יכול ליצור גידולים סרטניים?

רקפת תבור

פרופ' אסיה רולס מהפקולטה לרפואה בטכניון ערכה במעבדתה ניסוי די מוכר[ref]בשיתוף עם פרופ׳ קובי רוזנבלום מאוניברסיטת...

האם אנחנו קרובים לפענוח שפת הפילים?

רקפת תבור

אולי נתקלתם בסרטון יו-טיוב ויראלי שצולם על ידי תיירים בספארי. הסרטון מתעד רגע נדיר של אימא פילה הכורעת ללדת לבדה, מבודדת מעט...

האם ניתן לקבוע את גורל ילדינו במעבדה?

רקפת תבור

ד"ר רפאל סמיגרודצקי הוא נוירולוג מצפון קרולינה המחזיק גם בתואר ד"ר לגנטיקה אנושית. כרופא הנתקל מדי יום במחלות חמורות, חשוב...

תעלומת הירח – האם מה שלימדו אותנו על הירח אינו נכון

רקפת תבור

כשהחללית המפורסמת אפולו טסה בנובמבר 1969 לעבר הירח, ניצלו מדעני נאס"א את ההזדמנות וביקשו מהאסטרונאוטים להציב...

אנטיביוטיקה נחשבה במשך שנים לתרופת פלא – כעת קושרים אותה לפגיעה בהתפתחות המוח של תינוקות

דינה גורדון

זואי אוטול, אמריקנית שעבדה בעבר כמהנדסת אלקטרוניקה וכמתכנתת, חשדה במשך שנים שחשיפה...

מדעי השלווה: מתברר שמדיטציה מאטה את הזדקנות המוח ותאי הגוף

רקפת תבור

1. הזדקנות המוח ותאי הגוף מחקרים רבים שנערכו בשנים האחרונות בחנו את הסיבות שגורמות למוחנו להזדקן בקצב...

עושים סדר במחקרי הקורונה

רקפת תבור

1. האנשים שפיתחו "חסינות על אנושית" בחודשים האחרונים התברר שמסתובבים בינינו אנשים שגופם פיתח חסינות איתנה מול נגיף הקורונה. יש הקוראים...

צום נתפס תמיד כדבר שנוי במחלוקת. עכשיו מתברר שהוא עשוי להיות תשובה טבעית למגוון מחלות

רקפת תבור

ליובל יש חום, כאב ראש שאינו מרפה, ובטן שכואבת כבר שלושה ימים. אימו מחפשת להקל עליו ככל...

שתפו: