Как сделать модель вируса бактериофаг из бумаги

Обновлено: 13.05.2024

Обзор

Журавлик из бумаги — один из самых известных образов в оригами

Автор

Редакторы

Сложить журавлика из бумаги — легко! Сложить журавлика из молекулы ДНК. тоже легко! Немного усидчивости и мастерства позволяют своими руками создавать из бумаги настоящие произведения искусства. Молекулы ДНК, в свою очередь, не требуют специальных навыков и собираются в красивые структуры на подобие оригами легко и непринужденно! Звучит как бред сумасшедшего, скажете вы. Отнюдь! Из этой статьи вы узнаете, как создать свою собственную фигурку оригами из ДНК, как похитить золото с помощью роботов, и кто победит в схватке между тараканом и ДНК-машиной.

Словарик

Поиск и описание различных свойств элементарных ДНК-конструктов длились несколько лет. В 1991 году Нэд Симан представил нанометровый куб, ребра которого представляли собой молекулы ДНК [3]. Спустя некоторое время, несмотря на скептическое отношение некоторых ученых, работа была признана выдающейся. За неё Нэд Симан был удостоен Фейнмановской премии по нанотехнологиям в 1995 году и навсегда вошел в историю науки как создатель первых ДНК-нанотехнологий.

Результаты Нэда Симана и его лаборатории послужили фундаментом для идей другого блистательного исследователя и, без преувеличения, крупной фигуры в области ДНК-оригами — американца Пола Ротемунда. В 2006 году он опубликовал статью в авторитетнейшем научном издании Nature [4], в которой был описан метод получения точных ДНК-структур с заданной формой, а также были представлены детальные результаты и анализ такого направленного конструирования. В отличие от других исследователей, ему удалось строить не решетки из отдельных молекул, а настоящие плоские фигуры шириной в несколько цепочек ДНК (рис. 2). Эта статья сразу разлетелась по научно-популярным журналам, новостям и блогам, ведь представленные структуры и изображения впечатляли даже неподготовленного с научной точки зрения читателя. Не удивительно, что иллюстрации эксперимента красовались на обложке выпуска журнала.

Рисунок 2. Некоторые структуры, построенные при помощи ДНК-оригами и представленные в статье Пола Ротемунда

В последующие годы вышло несколько десятков статей, посвященных технологии ДНК-оригами. Росло число полученных форм, размеров конструкций и их сложности. Некоторые из результатов были экспериментально опробованы на реальных биологических объектах для решения прикладных биотехнологических и медицинских задач.

Двумерное ДНК-оригами: от простого к сложному

Рисунок 3. а, б — Иллюстрируют схему связей между каркасной ДНК (серая кривая) и скрепляющими олигонуклеотидами (кривые разных цветов). в — Пошаговая схема по изготовлению ДНК-оригами.

В результате эксперимента получается раствор, содержащий желаемые ДНК-конструкции. В одной-единственной капле раствора скрываются миллиарды крошечных объектов, которые, в отличие от бумажных фигурок оригами, нельзя потрогать, повертеть в руках и рассмотреть. Для оценки результата нам потребуется прибор со сверхвысоким разрешением — атомно-силовой микроскоп (АСМ) [6] или электронный микроскоп. Ведь рассмотреть фигурки размером 50-100 нм так непросто!

Двумерные структуры на основе ДНК-оригами позволяют достичь не только большого многообразия форм — с помощью этой техники можно добиться невиданной до этого точности в размещении требуемых функциональных групп и молекул. Связанные с ДНК-скрепками молекулы могут быть размещены с точностью до нескольких нанометров и даже ангстрем (при условии правильной сборки)!

Если требуется собрать структуру побольше, нужно всего лишь соединить несколько длинных цепочек в одну составную конструкцию, как в конструкторе или крупных оригами-фигурах. На практике это можно осуществить так же, как было описано для одной единственной каркасной молекулы ДНК — нужно смешать все ингредиенты будущего объекта в одной пробирке, нагреть и ждать чуда, или собрать каждую деталь по отдельности, после чего объединить уже готовые элементы для окончательной сборки при менее интенсивном нагреве. В первом подходе нам приходится работать с достаточно большим количеством компонентов, ввиду чего увеличивается вероятность неправильной сборки молекул. При сборке деталей по отдельности необходимо провести несколько независимых экспериментов и совершить дополнительный шаг — повторный отжиг малых структур при нагреве до температуры 50 °C. При такой температуре детали еще не разваливаются на части, но уже более охотно связываются с друг с другом [7], [8].

Трехмерное ДНК-оригами

При определенных модификациях подход, который применяется для конструирования плоских структур, может быть обобщен до более сложного объемного случая. При конструировании 3D-структур можно, как и раньше, использовать кроссоверы, учитывая дополнительное третье измерение, и собирать все за один эксперимент, либо нужно начинать с собранных по отдельности плоских ДНК-объектов и лишь потом объединять их в конечную конструкцию. Выбор правильной последовательности действий в случае трехмерного ДНК-оригами чрезвычайно важен из-за значительно большего числа используемых молекул. Для особо сложных конструкций (особенно, при выборе первой стратегии сборки за один эксперимент) самосборка объекта может занимать несколько дней.

Несмотря на все сложности, которые могут возникнуть, объемные конструкции так привлекательны для исследователей! Ведь объемные объекты, ввиду многообразия возможных форм, могут быть использованы в широком круге самых разных прикладных задач.

Следующим этапом конструирования 3D объектов стала сборка строительных блоков, которые в дальнейшем скреплялись между собой, как детали конструктора (подробнее об этом можно прочесть в [10]).

Применение ДНК-оригами: ДНК-чипы, молекулярные машины и нанороботы

Пока мы затрагивали в основном процесс конструирования и сборки ДНК-оригами, и практически никак не упоминали о том, зачем все это нужно. И действительно, ведь ДНК-структуры разрабатываются не для того чтобы ими любоваться и получать эстетическое удовольствие! Современные ДНК-нанотехнологии направлены на решение нескольких прикладных задач, связанных с медициной, биотехнологией и программированием.

Использование лигандов или аптамеров позволяет создавать настоящие сенсорные чипы. С их помощью можно регистрировать наличие не только одноцепочечных молекул нуклеиновых кислот, но и интересующих нас молекул белков и других соединений. При удачном стечении обстоятельств, речь может идти об обнаружении даже единичных молекул.

Большие надежды возлагаются на ДНК-оригами и другие ДНК-нанотехнологии в связи с вопросом адресной доставки лекарственных средств нуждающимся клеткам. К сожалению, это направление не проработано так хорошо, как другие, и всё ещё находится на стадии интенсивных исследований. Остается верить, что открытия, связанные с ДНК-роботами, служащими на благо здравоохранения и человечества в целом, ещё впереди!

Вместо заключения

К настоящему моменту учеными из разных стран собран большой объем экспериментальных данных и описано большое число механизмов на основе ДНК-технологий, которые ещё только предстоит полностью осмыслить и оценить. Уже сейчас подробно описать каждую из полученных структур и её преимущества над другими не представляется возможным. Ведь если только 10 лет назад исследованиями такого рода занималось всего несколько лабораторий во всем мире, сейчас их количество исчисляется несколькими десятками. Относительно будущего данной области науки сказать определенно можно только одно — дальше будет еще интереснее! Чтобы убедить вас в этом, приведем заголовок статьи, которая вышла в апреле 2014 года — Universal computing by DNA origami robots in a living animal, в которой описано использование ДНК-нанороботов в живых тараканах [16]. Уверяем вас, удивительное будущее не за горами!

Все детёныши милые, уверен и у этой твари забавные малыши.

Штурмовой десантный модуль

А может кто из биологов объяснить? Вот вирус ведь неклеточная форма жизни. Или вообще не форма жизни. А у бактериофага по сути чуть ли не органы есть. Это как так?

KILL IT WITH FIRE

Все на свете - дилдо.

хосподи! так у PL есть реальный прототип!

Был бы он такого размера реально

Сделала куклу Чаки

Много лет хотела заполучить Чаки в свою коллекцию. Стоит дорого, схожесть с оригиналом на 2-
Решила сделать своими руками.
По началу всё было ОЧЕНЬ ПЛОХО 😀⬇️

Получив желаемый результ отлила силиконовую форму и сделала пластиковую модель

Крепление волос, работу с глазами, а так же процесс раскрашивания лица можете посмотреть в видео ⬇️

Получившимся результатом довольна 🥰
Малыш Чаки встал на одну полку с куклой Анабель) В проекте сделать сделать невесту Тиффани

Тело, одежду, а так же кроссовки сделала тоже вручную☝🏻 Нож напечатала на 3D принтере.
Каждая бровка приклеивалась отдельно)

Вы можете себе представить более крутое украшение своего двора на Хэллоуин?

Кукольный дом - твой дом

Подборка русскоязычного зомби-апокалипсиса [Сериалы, фильм, мульт + дополнение]

Пока пишутся авторские рассказы, решил снова сделать подборку. Предыдущая: Подборка отечественных крипи-короткометражек.

В этот раз мне попались любительские или полупрофессиональные проекты про зомби. В их создании не участвовали известные киностудии, а у режиссёров не было многомилионных бюджетов. Не стоит ждать картин уровня "Ходячих мертвецов" или "28 дней спустя". Тем не менее, работы получились интересными. Хотя бы из-за локального колорита.

[Картинка для иллюстрации]

Ребята из 1.1STUDIO постарались рассказать нам, каким может быть зомби-апокалипсис в среднеазиатской стране. Как понимаю, над проектом работали киргизы и казахи. Сразу оговорюсь: в первых сериях много мата и юмора уровня "Непосредственно Кахи". Однако, с 6 эпизода 1 сезона начинается самое интересное. Пошлость уходит на второй план, герои эволюционируют, раскрываются. Следующий сезон снят получше, создатели "Зомбетов" отошли от сисько-пердильного юмора, думаю, последующие серии получатся не менее толковыми. Конечно, не обошлось без огрехов (переигрывания, косяки камеры, проч.), клише и прочего, что идёт рука об руку с малобюджетными проектами, но в целом с "Зомбетами" ознакомиться стоит. Если хотите сразу серьёзного конфликта и и "мяса", можете начать сразу со 2 сезона (пока вышли 3 серии, продолжение следует). Кстати, там лучше операторская работа, сюжет, атмосфера, масштаб совершенно другой.

Слово "зомбеты" образовано от "зомби" + "мамбеты", что соответствует героям сериала.

Она у нас биолог. На урок надо сделать макет БАКТЕРИИ.

А так как мой старший ребенок без фантазии и руки у нее не из плечь, пришлось маме с ума сходить.

Но я ее сделала! И если завтра мне не поставят "отлично", будет всем плохо.

Как думаете похоже?

Скопируйте код и вставьте в окошко создания записи на LiveInternet, предварительно включив там режим "Источник"

Ну все! Я сошла с ума!
Я, конечно, люблю нашу учительницу! НО!
Она у нас биолог. На урок надо сделать макет БАКТЕРИИ.
А так как мой старший ребенок без фантазии и руки у нее не из плечь, пришлось маме с ума сходить.
Но я ее сделала! И если завтра мне не поставят "отлично", будет всем плохо.
Как думаете похоже?
Читать полностью

Построим каркасный дом вашей мечты

Каркасный дом для узкого участка V185 "Хомер"

Каркасный дом с мансардой и 4 спальнями V405 "Кэри"

Каркасный дом с террасой V241 "Аризона"

Каркасный дом с 3 спальнями V236 "Джорджия"

Надеюсь я вас успокою - с 5-го класса легче дело пошло. И повзрослели, и учителя по другому относятся, как к взрослым. Не переживайте. Мне азбука через два года опять предстоит!

Похоже на раздавленного на асфальте бульдозером упитанного дворника (вид сзади).

Я почему-то не видя фото, сразу в голове представила, так сказать,3D модель бактерии. Фрагмент колготки набитый чем-нибудь и с такими вот ниточками!
В принципе у Вас тоже не плохо! А что она хочет.! Авторское видение бактерий!
Во! Стельку можно задекорировать под бактерию?!

А вот я про колготки не подумала. Я представила вязаную бактерию, но подумала, что не успею связать. Эх, надо было сначала спросить совета у СМ братии. Но за идею огромное спасибо!

А почему не объяснить ребенку как сделать? Вместо того чтоб делать самой? Меня возмущает факт того что родители начиная с детского сада и до 11 класса делают за детей задания, самим то не противно с детьми соревноваться.

Фи, как грубо! А на первый взгляд воспитанная и адекватная мамочка. Нужно быть более толерантной к критике, матушка!

Я тоже думаю, что ребенок будет больше рад не той пятерке, что создала мама, а той тройке, что он заработает своими трудами. Вы можете подсказать что-нибудь чаду, но не делать вместо него. Ребенок учится в школе не ради оценок в дневнике, а ради знаний, навыков, развития интеллекта.

Детки все разные, кому-то лучше удается решать задачки, а кому-то рисовать
Так вот тот ребенок, кому не дано рисовать и он знает, что у него не получается, воспринимает задание что-то нарисовать как тяжелую повинность, а не как получение навыков

Моя доча рисовала картину, где должны быть дерево, гриб и белка. Она не умеет белок рисовать. Я ей предложила схитрить - нарисовать как будто животное выглядывает из-за дерева. Не нарисовала, а намекнула как можно выйти из такой ситуации.
Получилось дерево, гриб, из-за дерева ушки и хвост

Бактерия - ушки и хвост из-за дерева не получится! Да, у моего ребенка проблемы с поделками! Зато она отличница! Зато она стреляет из лука!

Тише-тише! Не смейтесь так громко! Мы еще посмотрим кто будет смеяться последним, когда дочка автора поста выйдет удачно замуж за коренного американца - Чингачгука-Большого змея!

Из ситуации она вышла, но в итоге-то навыков рисовать белку она не получила. Как не умела, так и не умеет.

согласна. Но в данном случае нужно было составить рассказ и иллюстрировать его. То есть не цель - нарисовать белку.

А рассказ обязательно про белку? Можно было ,например, и про зайца или другую зверушку составить, которую ваша дочка может рисовать. В вашем случае вариантов осуществления задания много. А у автора поста конкретно бактерию! И если не дано ребенку делать макеты бактерий, то тут может и мама помочь.

А вам какая печаль кто и как в нашей семье делает уроки? Я же не лезу к вам в семью и не навязываю свой метод воспитания!

Честно - мне по барабану кто как учит уроки. Просто я считаю не правильным выполнять задания ВМЕСТО ребенка.
А выше мы разговор вели о смекалке

Спасибо, моя дочка как раз из это й категории. Для нее хуже нет предмета - ИЗО. Хотя рисует на отвлеченные темы очень хорошо. А вот то, что хочет учитель по ИЗО не получается. Вот и так бывает.

Так вот тот ребенок, кому не дано рисовать и он знает, что у него не получается, воспринимает задание что-то нарисовать как тяжелую повинность, а не как получение навыков

Вот объясните мне, ваша какая печаль кто делает уроки за МОЕГО ребенка? Вот когда ваш ребенок пойдет в школу, я не сколько не сомневаюсь, он будет очень самостоятельный! Будет сам делать уроки! Учится на отлично и т.д. и т.п.

Почти то же хотела написать.
Только еще добавить, что таки похоже на бактерию. Потому, что мы по сути не знаем какие они - бактерии, предполагаем, что странного вида

Как это не знаем Микроскопы то уж давно придумали, а современны цифровые очень хорошую картинку дают.

Мы же не все микроорганизмы видели "в лицо" Да и у одного вида бывает разная внешность.
Я имею ввиду вот что: если бы было задние: Сделать макет зверя. Кто-то принес бы зайца, другой - верблюда, третий - крокодила. Мы знаем этих зверей, их название, их повадки и т.п. А о бактериях что мы знаем? может эта поделка и похожа на какую-то бактерию, но среднестатистическому человеку о ней не известно абсолютно ничего

Так-то да, мало кто знает каждую конкретную бактерию как она выглядит
Представила себе, что на задание сделать макет зверя, принесут корову с головой тигра и хвостом лошади к примеру

Представила себе, что на задание сделать макет зверя, принесут корову с головой тигра и хвостом лошади к примеру

Забейте! В любом простом посте, найдутся "добрые люди"
Не Вы одна такая! Завтра будет родительский конкурс бактерий!

В том-то и дело, уже читать СМ не возможно! Придется скоро дневник закрывать. Про конкурс - это точно!

Не принимайте близко к сердцу! Большинство родителей помогает своим детям с какими либо уроками. Просто поумничать же надо, как без этого?!
У моей старшей в 1 классе было задание вырезать и скеить модель компьютера - монитор, клавиатура, системник и мышка. Причем все это дело было размером не более 4 см, это я про системник, а мышка не более сантиметра. Конечно это задание было для родителей, ну вырезать ещё ладно, но склеить очень миниатюрную модель ребенок 6-7 лет не сможет. Мне и самой было не очень комфортно это делать из-за размеров модели.

Когда моя племянница (ей уже 21 год) училась в началке, их учительница задавала очень много разных поделок. Сложных и не очень. Когда родители стали возмущаться, она сказала, что делает это осознанно и знает что большинство сделано родителями. Просто это повод заниматься ВМЕСТЕ с детьми, ведь родители сейчас очень заняты.

Прикольная бактерия!
Хотелось бы посмотреть и на другие экземпляры (кто что придумал) Жаль вы не сможете на урок проникнуть , сфотать и нам показать

Креативно получилось.
Но если честно, то не увидела ничего, чего бы не смогла сделать ваша дочь под вашим руководством.
А если не секрет, то почему делали вы, а не она. Мне интересно, как маме первоклассницы

Вставка изображения

Можете загрузить в текст картинку со своего компьютера:

Загрузка списка альбомов.

Вставка изображения

Чаще всего на сайте читают:

Я отношусь к малочисленному виду "мамаша-пофигист". Учится ребенок, и ладно. Золотая медаль в доме уже есть, висит-пылится на видном месте. Свой мозг в головы дочерей все равно не вложишь, поэтому приходится обходиться заводской комплектацией. На каждое собрание прихожу с открытой душой новорожденного ребенка: закономерные вопросы других, ответственных мам, типа "как вы решали №768 со страницы 878787 по учебнику Засланца-Марсианского" вводят меня в ступор. Однако и меня не обошел стороной конфликт с учителем. Но я смогла решить его с наименьшими потерями. Как? Об этом расскажу в своей записи.

Квартиру мы купили еще в 2007 году, в 2008 сделали капитальный ремонт и благополучно отметили новоселье. Но две шестиметровые лоджии мы так и не отделали, не хватило денег. И как-то наш друг проронил такую фразу: Сразу не сделаете - уже никогда не сделаете! Поэтому мелкие недоделки по квартире я постаралась доделать пока свежо, а вот лоджии так и стояли до этой осени грустные и обшарпанные, такие как нам достались от предыдущих хозяев.

В передаче "Тайны Мира" сейчас говорили про волшебные свойства соды. Без всяких диет и упражнений полежала в ванной 20 минут и все, пара кило ушли.

Дорогие мамочки, очень хочется услышать ваш опыт - как вы переживаете детскую неблагодарность. Хотя детскую уже нельзя сказать - деточке 16 лет. Не могу сказать, что она избалована излишествами, дорогие вещи дарятся в основном на большие праздники или надо заслужить. Хочу поделиться несколькими ситуациями - это уже край, накипело, поэтому реагирую очень болезненно.

БАКТЕРИОФАГ Т4 КАК МОДЕЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ В СОВРЕМЕННОЙ МОЛЕКУЛЯРНОЙ БИОЛОГИИ

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Бактериофаги – наиболее многочисленная и весьма распространенная, а возможно, и самая древняя группа вирусов. Они были обнаружены для большинства бактерий, патогенных, и также сапротрофных. В природе фаги также встречаются там, где есть чувствительные к ним бактерии: в почве и воде, в кишечнике человека и животных, в растениях и т. д. Чем богаче субстрат будет обогащен микроорганизмами, тем намного больше в нем будет бактериофагов.

Модельный объект - бактериофаг очень широко используют для научных исследований. Многие фундаментальные открытия в молекулярной биологии были открыты именно с помощью бактериофага, таковыми являются: генетический код, рекомбинация и репликация нуклеиновых кислот. Его очень легко культивировать самыми примитивными биологическими методами и получать в очень больших количествах.

Бактериофаг Т4 очень удобный модельный объект для развития методов молекулярной биологии и выяснения структурных основ инфекционности вируса. Enterobacteriaphage T4— один из самых изученных вирусов, бактериофаг, поражающий бактерию E. coli. Имеет геномную ДНК порядка 169—170 тысяч пар нуклеотидов, упакованную в икосаэдрическую головку. Вирион также имеет ствол, основание ствола и стволовые отростки — шесть длинных и шесть коротких. Enterobacteriaphage T4 является крупным фагом, имеющий диаметр около 90 нм и длину около 200 нм. Фаг T4 использует только литический цикл развития, но не лизогенный. Рассмотрев строение бактериофага, мы выяснили, что все известные бактериофаги состоят из двух основных компонентов: белков и нуклеиновых кислот. По типу нуклеиновой кислоты они делятся на ДНК - и РНК-содержащие.

Базальная пластинка бактериофага – это сложная молекулярная структура, содержащая не менее 15 различных белков, которая узнает рецепторы на поверхности клеток хозяина и осуществляет структурную перестройку хвоста вируса, необходимую для инфицирования клеток. С помощью криоэлектронной микроскопии, удалось реконструировать трехмерную структуру базальной пластинки фага.

Бактериофаги, способные репродуцироваться в бактерии, разрушать их и выходить при этом в виде полноценных частиц в среду, называются вирулентными фагами.

Наряду с такими фагами существуют и другие - умеренные фаги. ДНК таких фагов после заражения клетки внедряется в ДНК самих бактерий, не нарушая их жизнедеятельности. Она удваивается и в результате передается потомству. Бактерия, в ДНК которой присутствует ДНК умеренного фага, называется лизогенной, а фаговая ДНК, объединенная с бактериальной ДНК, профагом. Если лизогенную бактерию облучить ультрафиолетовым светом или обработать химическими мутагенами, то можно вызвать превращение профага в фаг, т. е. возбудить в бактериальной клетке воспроизведение полноценных частиц фага, в результате которого клетка погибает. Следовательно, в лизогенной бактерии в составе единой бактериальной хромосомы сосуществуют генетический аппарат бактерии с геном вируса, который передается от родительской клетки потомству и может быть активирован (индуцирован).

Из этого можно сделать вывод, что фаги это не только средства против бактерий, но и главный их помощник. Именно бактериофаги помогают меняться бактериям, встраивая свой генетический материал в ее ДНК. Разработка новых антибиотиков - чрезвычайно дорогой и долгий процесс. Но даже появление нового лекарства не гарантирует того, что микробы не выработают от него защиты. Эти условия заставляют специалистов искать средства, которые на современном этапе могут помочь при лечении бактериальных инфекций и повысить его эффективность. Такими препаратами в настоящий момент называют бактериофаги.

Список использованной литературы:

1. Материалы международной научно-практической конференции «Бактериофаги: Тео-

ретические и практические аспекты применения в медицине, ветеринарии и пищевой про-

Читайте также:

Как сделать модель вируса бактериофаг из бумаги

Автор

Редакторы

Словарик

Двумерное ДНК-оригами: от простого к сложному

Трехмерное ДНК-оригами

Применение ДНК-оригами: ДНК-чипы, молекулярные машины и нанороботы

Вместо заключения

Сделала куклу Чаки

Вы можете себе представить более крутое украшение своего двора на Хэллоуин?

Кукольный дом - твой дом

Подборка русскоязычного зомби-апокалипсиса [Сериалы, фильм, мульт + дополнение]

Построим каркасный дом вашей мечты

Каркасный дом для узкого участка V185 "Хомер"

Каркасный дом с мансардой и 4 спальнями V405 "Кэри"

Каркасный дом с террасой V241 "Аризона"

Каркасный дом с 3 спальнями V236 "Джорджия"

Комментарии

Вставка изображения

Загрузка списка альбомов.

Вставка изображения

Чаще всего на сайте читают:

БАКТЕРИОФАГ Т4 КАК МОДЕЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ В СОВРЕМЕННОЙ МОЛЕКУЛЯРНОЙ БИОЛОГИИ