Verdens minste spillet Tic-Tac-Toe spilles med DNA og tar seks dager å fullføre, men spillet handlet om mye mer enn bare å krone en vinner, forklarer Kristin Houser for Futurism .
Den nye teknikken som ble brukt for å lage spillet gjør det mulig for forskere å omorganisere DNA-strukturer - noe som ikke hadde blitt gjort før. Og teknologien bak denne DNA-manipulasjonen har virkninger fra den virkelige verden, ettersom forskere for tiden utvikler og finjusterer DNA-nanoteknologi som er i stand til å fullføre slike oppgaver som å levere medisiner og organisere molekylær last.
DNA består av fire basemolekyler kalt adenin, cytosin, guanin og timin (A, C, G og T). A har en tendens til å pare seg med T, mens C pares med G. En streng av ATTAGCA, for eksempel, vil derfor parre seg med TAATCGT, som Jennifer Ouellette skriver for Ars Technica . Forskere fra California Institute of Technology, eller Caltech, trakk på seg disse etablerte DNA-sammenkoblingsmønstrene for å manipulere tråder og tvinge dem til forskjellige Tic-Tac-Toe-relaterte former, rapporterer teamet i en fersk Nature Communications- studie.
Teknikken, kjent som DNA origami, gjorde det mulig for forskere å “male” verdens minste versjon av Leonardo da Vincis “Mona Lisa” i 2017, men den kom med visse ulemper - nemlig å låse DNA-tråder på plass og forhindre forskere i å manipulere formen ytterligere, slik Futurism 's Houser forklarer.
Tic-Tac-Toe-spillet omgår denne komplikasjonen ved å bruke en andre teknikk kalt DNA-strengforskyvning. Med denne tilnærmingen utnytter forskere igjen DNA-sammenkoblingsmønstre. En DNA-streng av ATTAGCA, for eksempel, vil forlate en delvis kamp av TAATACC for en fullstendig - eller, hvis ikke tilgjengelig, bare bedre - kamp.
I artikkelen sammenligner forskerne streng forskyvning til datering, eller rettere sagt den lange prosessen med å velge og erstatte en partner basert på delte interesser.
Det fungerer noe som dette: Tenk på et par som heter Jenna og Joel. Begge elsker å se fremmedspråklige filmer, tygger ned internasjonalt kjøkken og leker hente med kjæledyrshundene sine. Men James kommer, en person som ikke bare liker alle de ovennevnte aktivitetene, men også deler Jennas forkjærlighet for å male. Lokket bort av denne ekstra delte lidenskapen, grøfter Jenna Joel for James. I dette scenariet er Joel nå den fordrevne tråden, uhørt og alene.
I spillet fungerer DNA-strengfortrengning i forbindelse med selvmonterende fliser, en mer grei teknologi som finner firkantede brettsnit som er foret med spesifikke DNA-tråder som fungerer omtrent som puslespillbrikker. "Hver flis har sin egen plass i det samlede bildet" av et 3x3 rutenett, en Caltech pressemelding angir, "og den passer bare på det stedet."
I følge New Atlas 'Michael Irving, byttet spillere - i dette tilfellet forskerne - ut disse ni blanke brettflisene for brikker merket med enten en X eller en O. For å gjøre det, introduserte de ganske enkelt en "merket" flis med en sterkere bindingen enn den eksisterende blanke flisen; en X-flis plassert i øverste venstre hjørne, for eksempel, kan tilby en perfekt sammenkobling for de tomme flisene den omgir, og dermed tillate en spiller å erstatte en blank flis som bare har en delvis kamp. Hver spiller mottok ni fliser, en for hvert sted på brettet, og hver brikke passet inn på bare ett sted.
Til slutt varte spillet i seks dager (som Irving bemerker, det tar tid før DNA-strengene blir bundet og bundet). X-spilleren kom seirende ut, og skapte en perfekt storm av tre X-fliser over bunnen av brettet.
"Når du får et flatt dekk, vil du sannsynligvis bare erstatte det i stedet for å kjøpe en ny bil. En slik manuell reparasjon er ikke mulig for nanoskala-maskiner, " sier studieforfatter Grigory Tikhomirov i uttalelsen. "Men med denne flisforskyvningsprosessen vi oppdaget, blir det mulig å erstatte og oppgradere flere deler av konstruerte nanoskala-maskiner for å gjøre dem mer effektive og sofistikerte."
