شناسایی ساختار جدید DNA در سلول‌های زنده یکی از دستاوردهای علمی مهم در ماه گذشته محسوب می‌شود. هم‌اکنون محققان به نتایج جالبی در رابطه با این ساختار و سایر ساختارهای غیرمعمول دست یافته‌اند.
شکل DNA را می‌توان به گونه‌ای تغییر داد که به مادۀ اولیه‌ای برای ساخت رایانه و دستگاه‌های الکترونیکی بسیار ریز تبدیل شود. محققان به تازگی مؤفق به کشف تعدادی تریگر (trigger) جدید شده‌اند که می‌تواند فرآیند تغییر شکل DNA را ممکن سازد.
اضافه نمودن موادی نظیر مس و اکسیژن به مولکول DNA می‌تواند موجب تغییر شکل آن گردد. این اشکال جدید DNA می‌توانند در قالب ابزاری زیستی جهت ساخت قطعات الکترونیکی استفاده شوند.
DNA اغلب با ساختار مارپیچ دوگانه شناخته می‌شود. مارپیچ دوگانه نقطۀ عطفی در عرصۀ علوم زیستی محسوب می‌شود که در سال ۱۹۵۳ توسط واتسون و کریک معرفی شد. با این حال، DNA می‌تواند در اشکال دیگری هم ظاهر شود.
گروهی از محققین دانشگاه آنگلیای شرقی، به سرپرستی دکتر زوئی والر (Zoe Waller)، در حال کار بر روی ساختاری متفاوت از DNA می‌باشند. این ساختار جدید DNA که i-motif نام گرفته، از چهار رشته تشکیل شده که به واسطۀ نوعی گره به یک‌دیگر مرتبط شده‌اند. ساختار i-motif که چند سالی می‌شد شناسایی شده بود، ماه قبل برای اولین بار در سلول‌های زنده بدن انسان نیز مشاهده شد.
با ساختار جدید DNA بیشتر آشنا شوید
با این که تصور می‌شود ساختارهای غیرمعمول DNA در بروز و پیشرفت بیماری‌هایی نظیر دیابت و سرطان نقش داشته باشد، ولی این مطالعۀ جدید به دنبال خصوصیات مرتبط با بیماری‌زایی نبوده و اهداف پزشکی دنبال نمی‌کرده است. گروه والر در اصل به دنبال پیدا کردن روش‌هایی جهت تغییر شکل DNA به صورت صنعتی و استفاده از آن در ساخت ابزار الکترونیکی بوده است. ماده ژنتیک پتانسیل شگرفی برای ساخت ابزاری نظیر نانوبات و رایانه‌های مبتنی بر DNA دارد.
به دلیل تفاوت چشمگیر در ساختار، i-motif در صورت جفت شدن با مارپیچ دوگانه به نوعی سوئیچ روشن/خاموش تبدیل می‌شود، به طوری که هر یک از دو ساختار به عنوان کلیدهای روشن و خاموش در سطح مولکولی عمل می‌کنند.
این ویژگی DNA پیش از این برای مصارف پایه در صنعت نانوربات به کار گرفته شده بود، و هم اکنون، گروه تحقیقاتی والر در نظر دارد کاربرد آن را گسترده‌تر سازد.
پژوهشگران با اضافه نمودن نمک‌های مس به مولکول DNA در محیط عاری از اکسیژن، مشاهده نمودند که DNA تغییر شکل داده و ساختار i-motif را به خود می‌گیرد. i-motif را می‌توان در ادامه با اضافه نمودن اکسیژن به ساختار دیگری تحت عنوان سنجاق سر (hairpin) تبدیل کرد.
نتایج این مطالعه در ژورنال Nucleic Acid Research منتشر شده است.
یکی از کاربردهای مستقیم ساختارهای تغییر شکل یافته، رایانش مبتنی بر DNA محسوب می‌شود. مفهوم رایانش مبتنی بر DNA چند سالی می‌شود که در دنیای تکنولوژی مطرح گشته و هم‌اکنون شرکت مایکروسافت در حال بررسی کاربردهای بالقوۀ این طرح و استفاده از DNA جهت ذخیره‌سازی داده‌ها می‌باشد.
پیش از این، تعدادی از دانشمندان از رمز DNA به منظور ذخیره‌سازی اطلاعات و یا ساختن مدارها و دروازه‌های منطقی ساده استفاده کرده‌اند. مزیت استفاده از DNA در این است که با ارائه‌ی دروازه‌های منطقی متعدد توسط تریگرهای مختلف، امکان انجام محاسبات را به صورت موازی فراهم می‌کند. بنابراین، شناسایی شدن تریگرهای جداگانه برای نوع واحدی از DNA خبر بسیار نویدبخشی که می‌تواند میزان خروجی رایانه‌های مبتنی بر DNA را به طور چشمگیری افزایش دهد.
از دیگر کاربردهای ماده ژنتیک در عرصه فناوری می‌توان به نانوبات‌ها اشاره کرد که مصارف گسترده‌ای در زمینه‌های پزشکی خواهند داشت.
DNA زیست‌سازگار است، بدین معنی که اگر نانوربات مبتنی بر DNA را به سلولی عرضه کنیم، سلول متحمل آسیب بسیار کم‌تری نسبت به قرار گرفتن در معرض سایر عوامل صنعتی خواهد شد.
