MedElevator Войти в исследования
← Поиск публикаций

DOI 10.1038/s41563-026-02767-4

Медицинская библиотека · Nature materials · 2026

Gene-driven self-morphing microtubule-based active matter.

Silverman Rochelle, Zerbib Erez, Garenne David, Aharoni Hillel, Noireaux Vincent, Tayar Alexandra M

СтатьяПеревод пока не подготовлен

Аннотация

Materials that change shape or flow typically rely on external fields, photochemical cues or compositions fixed at assembly. Here we introduce a self-morphing active material whose mechanical behaviour is genetically programmed and executed autonomously. By embedding cell-free gene expression within a dense microtubule network, DNA instructions synthesize molecular motors, cross-linkers and transcription factors that continuously generate and regulate active stresses. This experimental platform enables gene-circuit architectures to directly program active-matter dynamics, producing steady, pulsed, arrested and oscillatory mechanical states from genetically encoded biochemical regulation alone. A coarse-grained reaction-mechanics model quantitatively captures these behaviours and shows how gene-circuit parameters, including expression rates, degradation kinetics and regulatory topology, govern the emergence and temporal evolution of active-matter states. Together, these results establish gene circuits as programmable control layers for active matter, providing a general strategy for engineering genetically encoded mechanochemical materials and autonomous active systems.

Для цитирования: Silverman Rochelle, Zerbib Erez, Garenne David, Aharoni Hillel, Noireaux Vincent, Tayar Alexandra M. Gene-driven self-morphing microtubule-based active matter.. Nature materials. 2026. DOI: 10.1038/s41563-026-02767-4.
Подготовка и перевод публикации
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…

История · было → стало

Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.

Тип публикации указан по данным источника. Уровень доказательности автоматически не присваивается.