my
محققان دانشگاه براون با استفاده از ویروس میله‌ای شبیه به دی ان ای موفق به ساده‌‌سازی فرآیند توالی سنجی “دی ان ای” با نانو حفره شدند. این پژوهش پرده از اسراری برداشت که در فرآیند برهم‌کنش میان پلیمر و نانوحفره اتفاق می‌افتد.
نانوحفره‌ها می‌توانند برای توالی سنجی دی ان ای مورد استفاده قرار گیرند، با عبور دی ان ای از میان یک حفره کوچک می‌توان این رشته پیچیده را رمزگشایی کرد. با این حال محققان دقیقاً نمی‌دانند که در حین عبور دی ان ای از میان نانوحفره چه اتفاقی می‌افتد؟
پژوهشگران دانشگاه براون با مطالعه نوعی ویروس موفق به روشن کردن ساز و کار این فرآیند در مقیاس نانو شدند.
درک استین از محققان این پروژه می‌گوید انگیزه اصلی ما از رفتن به سمت این موضوع آن بود که تمام کسانی که در حوزه دی ان ای کار می‌کنند به دنبال ارائه مدلی برای برهم‌کنش میان نانوحفره و پلیمر هستند. اما تمامی این مدل‌ها در ارائه پیش‌بینی مناسب از فرآیند کار عاجزند.
نتایج این پژوهش هر چند نتواند به ساخت ادوات نانوحفره‌ای کمک کند اما می‌تواند برای شناسایی عوامل میکروبی مناسب باشد.
یکی از سوالات در این حوزه آن است که چه فاکتورهایی عبور دی ان ای از نانو حفره را مدیریت می‌کند. پیکربندی دی ان ای می‌تواند یکی از عوامل اثرگذار باشد. زمانی که دی ان ای کلافی شکل شد سریع‌تر از حفره عبور می‌کند در حالی که کشیده شدن دی ان ای موجب کاهش سرعت حرکت آن می‌شود.
این گروه برای بررسی درستی این گزاره، از ویروس “اف دی” که ویروسی بی‌خطر است، استفاده کردند. از آنجایی که این ویروس، صاف و کشیده است بنابراین اثر عوامل دیگر (به جز پیکربندی ویروس) روی سرعت حرکت آن از میان نانو حفره قابل تشخیص است.
آنها با تغییر دما موفق به تغییر سرعت حرکت ویروس شدند اما به نظر می‌رسید که دما تنها عامل اثرگذار روی سرعت حرکت ویروس نباشد.
این گروه فرضیه‌ای در مورد محل عبور ویروس مطرح کردند که اگر ویروس از مرکز نانو حفره عبور کند سرعت آن اندکی کمتر از زمانی است که از لبه‌های نانوحفره گذر کند البته شواهد عملی برای این فرضیه هنوز ارائه نشده است.
آنها در ادامه کار روی اثر تغییر ولتاژ و جریان بر سرعت حرکت و نحوه عبور ویروس از میان نانو حفره تحقیقاتی را انجام دادند و نتایج آن را در مقاله‌ای در نشریه ” Nature Communications ” منتشر کردند.
