Учёные Санкт-Петербургского государственного университета в России экспериментально показали, как настраивать порог срабатывания ДНК-переключателей, реагирующих на кислотность среды. О результатах сообщили 22 октября 2026 года. Статья опубликована в журнале Analytical Chemistry. По данным «Коммерсанта», порог удалось задавать с шагом до десятых долей единицы pH.

Длина цепи и совпадение участков меняют устойчивость

Такой переключатель состоит из двух структур ДНК: G-квадруплекса и i-мотива. В нейтральной или щелочной среде они соединяются участками, как зубцы застёжки-молнии. В кислой среде i-мотив сворачивается, и соединение распадается на две отдельные структуры. Исследователи сравнили варианты с короткой соединительной нитью ДНК и без неё.

Чем длиннее соединительная нить, тем легче происходит переход: переключатель может сработать в менее кислой среде. Порог можно менять и за счёт совпадения участков, которыми структуры соединяются. При большем числе совпадений «молния» держится крепче, поэтому для её распада нужна более кислая среда. Если совпадений меньше, переключение происходит при меньшей кислотности.

Например, представим два таких переключателя в растворах с разной кислотностью. Устройство с длинной соединительной нитью может изменить форму в более мягких условиях, а вариант с большим числом совпадающих участков потребует более кислой среды. Это поясняющий пример, а не отдельный опыт из исследования.

Авторы также построили модель, описывающую сворачивание и распад этих структур. Возможность создавать на её основе переключатели для лекарств и биосенсоров пока рассматривается как потенциальное применение, а не как подтверждённый результат испытаний. В сообщении о работе заявлена настройка порога до десятых долей pH, но подробностей о погрешности измерений и экспериментальных диапазонах не приведено. Описание статьи в журнале «Коммерсантъ» не заменяет оценки методики по первичной публикации. Для подготовки научной публикации можно обратиться к услуге работы с научными статьями.

Схема показывает, как длина соединительной нити и число совпадающих участков влияют на устойчивость ДНК-комплекса и кислотность переключения.

Фото: PixiMe01 / Pixabay