DNA-molekyler uttrycker ärftlighet genom genetisk information. Dock, under de senaste åren, Forskare har upptäckt att DNA kan leda elektriska strömmar. Detta gör det till en intressant kandidat för roller som naturen inte avsett för denna molekyl, som mindre, snabbare och billigare elektriska kretsar i elektroniska enheter, och för att upptäcka de tidiga stadierna av sjukdomar som cancer och covid-19.

I en nyligen publicerad studie publicerad i Naturens nanoteknik , Hebreiska universitetet i Jerusalem (HU) professor Danny Porath och hans team vid HU:s Institute of Chemistry och Center for Nanoscience and Nanotechnology, hjälpte till att flytta nålen närmare sådana applikationer genom att demonstrera en mycket pålitlig metod för att mäta elektriska strömmar som passerar genom en DNA-molekyl. De kunde lokalisera och identifiera enskilda molekyler mellan elektroderna och mäta betydande elektriska strömmar i individuella DNA-molekyler. Deras mest överraskande upptäckt var att strömmen passerar genom DNA-ryggraden, i motsats till tidigare antaganden i det vetenskapliga samfundet att strömmen flödade längs DNA-baspar. "Vår metods höga grad av tillförlitlighet, experimentell reproducerbarhet och stabilitet möjliggör ett brett utbud av experiment där forskare kan lära sig om ledningsegenskaperna hos DNA och föra fältet närmare att skapa DNA-baserade medicinska detektorer och elektroniska kretsar, sa Porath.

Teammedlem HU Ph.D. student Roman Zhuravel övervann långvariga tekniska svårigheter för att utveckla en teknik som på ett tillförlitligt sätt kunde fästa en enda DNA-molekyl till elektriska kontakter. För att verifiera att det mesta av strömmen passerar genom ryggraden, han skapade diskontinuiteter i själva ryggraden – på båda sidor av dubbelspiralen – och såg att i det här fallet, det fanns ingen ström.

För Porath, dessa fynd är en höjdpunkt i karriären:"Vi kunde avslöja ett 20 år gammalt paradigm. Även om många tekniska hinder fortfarande måste lösas, vi har tagit ett stort steg mot den heliga graalen att bygga en DNA-baserad elektronisk krets."