Ученые научили синтетические молекулы переключаться между спиралями

Исследователи из Университета Йювяскюля разработали простой метод программирования синтетических молекул, позволяющий им формировать и переключаться между спиралевидными структурами. Это открытие может привести к созданию новых умных материалов и молекулярных устройств, адаптирующихся к окружающей среде.

Тройная спираль: Исследователи из Университета Йювяскюля разработали способ программирования синтетических молекул для формирования и переключения спиральных структур. Автор: Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-67227-0

В природе молекулы, такие как ДНК, могут скручиваться в различные формы: одинарные, двойные, тройные или даже четверные спирали. Некоторые последовательности ДНК способны менять форму при изменении условий, например температуры или концентрации, что влияет на их функцию в живых клетках.

Группа под руководством доцента Фабьена Кугнона хотела воспроизвести эту гибкость в искусственных системах. Они разработали общий метод контроля типа формирующейся спирали путем изменения порядка заряженных и нейтральных звеньев в коротких молекулярных цепочках. Сначала они создали цепочку, формирующую только двойную спираль. Затем они разработали более сложную систему, способную переключаться между двойной и тройной спиралью при изменении условий или добавлении других молекул.

Это исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, предоставляет «чертеж» для создания программируемых молекулярных систем, ведущих себя подобно биологическим молекулам. Такие системы могут открыть путь к новым классам адаптивных материалов и устройств.

Интересно, что эти спирали также имеют внутренние полости, способные захватывать перфторированные сульфонаты. Эти соединения относятся к семейству стойких загрязнителей полифторалкильных веществ (ПФАС), что указывает на потенциальное применение технологии в очистке воды и ликвидации загрязнений окружающей среды.

Больше информации: Dimitri Delcourt et al, Programmable Assembly of Multistranded Helices in Water, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-67227-0

Источник: University of Jyväskylä