Forskare har knäckt ett 35-årigt mysterium om hur de naturliga motorerna fungerar som fungerar som modeller för utveckling av en futuristisk genre av syntetiska nanomotorer som pumpar terapeutiskt DNA, RNA eller läkemedel i enskilda sjuka celler. Deras rapport som avslöjar de innersta mekanismerna för dessa nanomotorer i ett bakteriedödande virus-och ett nytt sätt att flytta DNA genom celler-publiceras idag online i tidningen ACS Nano .

Peixuan Guo och kollegor förklarar att två motorer har hittats i naturen:En linjär motor och en roterande motor. Nu rapporterar de upptäckten av en tredje typ, en roterande molekylmotor. Guo påpekade att nanomotorer kommer att öppna dörren till praktiska maskiner och andra nanotekniska enheter så små att 100, 000 skulle passa över bredden på ett människohår. En viktig naturlig prototyp för dessa utvecklingsinsatser har varit motorn som packar DNA i skalet av bakteriofag phi29, ett virus som infekterar och dödar bakterier. Guos egna forskargrupp vill bädda in en syntetisk version av den motorn i nanomedicinska enheter som injiceras i kroppen, resa till sjuka celler och pumpa in medicin. Ett stort hinder för att göra det har varit osäkerhet och kontrovers om exakt hur phi29 -motorn rör sig. Forskare trodde att det fungerade genom att rotera eller snurra i samma rörelse som jorden vänder på sin axel.

I deras ACS Nano papper, Guo, med sitt team Zhengyi Zhao, Emil Khisamutdinov och Chad Schwartz, utmanar den tanken. Verkligen, de upptäckte att phi29 -motorn flyttar DNA utan någon rotationsrörelse. Motorn rör DNA med en roterande i samma rörelse som jorden roterar runt solen. "Modellen för revolution utan rotation kan lösa en stor gåta som oroar de senaste 35 åren av noggrann undersökning av mekanismen för dessa virala DNA -förpackningsmotorer, "står det i rapporten.