Najmniejsza na świecie gra w kółko i krzyżyk jest rozgrywana przy użyciu DNA i trwa sześć dni, ale gra była czymś więcej niż tylko ukoronowaniem zwycięzcy, wyjaśnia Kristin Houser dla Futuryzmu .
Nowa technika zastosowana do stworzenia gry pozwala naukowcom dowolnie zmieniać struktury DNA - co nie było wcześniej łatwe. Technologia manipulacji DNA ma implikacje w świecie rzeczywistym, ponieważ naukowcy opracowują i dostrajają nanotechnologię DNA, która jest w stanie wykonać takie zadania, jak dostarczanie leków i organizowanie ładunków molekularnych.
DNA składa się z czterech podstawowych cząsteczek zwanych adeniną, cytozyną, guaniną i tyminą (A, C, G i T). Na przykład A łączy się z T, podczas gdy C łączy się z G. Nić ATTAGCA, na przykład, sparowałaby się z TAATCGT, jak pisze Jennifer Ouellette dla Ars Technica . Naukowcy z California Institute of Technology, lub Caltech, wykorzystali ustalone wzorce parowania DNA, aby manipulować pasmami i zmuszać je do uzyskania różnych kształtów związanych z kółkami i krzyżykami, informuje zespół w niedawnym badaniu Nature Communications .
Technika ta, znana jako origami DNA, umożliwiła badaczom „pomalowanie” najmniejszej na świecie wersji „Mona Lisa” Leonarda da Vinci w 2017 roku, ale miała pewne wady - mianowicie zablokowanie nici DNA na miejscu i uniemożliwienie badaczom dalszego manipulowania ich kształtem, jak wyjaśnia Houser futuryzmu .
Gra w kółko i krzyżyk omija tę komplikację, wykorzystując drugą technikę zwaną przemieszczaniem nici DNA. Dzięki takiemu podejściu naukowcy ponownie wykorzystują wzorce parowania DNA. Na przykład nić DNA ATTAGCA porzuci częściowe dopasowanie TAATACC dla pełnego - lub, jeśli nie jest dostępne, po prostu lepszego - dopasowania.
W artykule naukowcy porównują przemieszczenie nici z datowaniem, a raczej długim procesem wyboru i zastąpienia partnera na podstawie wspólnych zainteresowań.
Działa to mniej więcej tak: rozważ parę o imieniu Jenna i Joel. Oboje uwielbiają oglądać filmy w obcym języku, zjadać międzynarodową kuchnię i bawić się ze swoimi psami. Ale pojawia się James, osoba, która nie tylko lubi wszystkie powyższe czynności, ale także podziela zamiłowanie Jenny do malowania. Zwabiona tą dodatkową wspólną pasją Jenna porzuca Joela za Jamesa. W tym scenariuszu Joel jest teraz przesuniętym pasmem, nienaruszonym i samotnym.
W grze przemieszczenie nici DNA działa w połączeniu z samoorganizującymi się kafelkami, co jest prostszą technologią polegającą na znajdowaniu kwadratowych elementów planszy wyłożonych konkretnymi pasmami DNA, które działają podobnie do puzzli. „Każda płytka ma swoje własne miejsce na złożonym obrazie” siatki 3x3, zauważa oświadczenie prasowe Caltech, „i pasuje tylko w tym miejscu”.
Według Michaela Irvinga z New Atlas gracze - w tym przypadku naukowcy - zamienili te dziewięć pustych kafelków planszy na elementy oznaczone X lub O. Aby to zrobić, po prostu wprowadzili „oznaczony” kafelek z mocniejszym spaja niż istniejąca pusta płytka; na przykład kafelek X umieszczony w lewym górnym rogu może oferować idealne połączenie pustych kafelków, które otacza, umożliwiając graczowi zastąpienie pustego kafelka zawierającego tylko częściowe dopasowanie. Każdy gracz otrzymał dziewięć płytek, po jednym na każde miejsce na planszy, a każdy kafelek zmieścił się w jednym miejscu.
Ostatecznie gra trwała sześć dni (jak zauważa Irving, wiązanie i rozłączanie nici DNA wymaga czasu). Gracz X wyszedł zwycięsko, tworząc idealną burzę złożoną z trzech płytek X w dolnej części planszy.
„Kiedy dostajesz płaską oponę, prawdopodobnie po prostu ją wymienisz, zamiast kupować nowy samochód. Taka ręczna naprawa nie jest możliwa w przypadku maszyn w nanoskali”, powiedział współautor badania Grigorij Tikhomirov w oświadczeniu. „Ale dzięki temu procesowi wypierania płytek odkryliśmy, że możliwa jest wymiana i modernizacja wielu części zaprojektowanych maszyn w nanoskali, aby były bardziej wydajne i wyrafinowane”.
