Внутри каждой клетки постоянно что-то встречается и расходится. Одни пары держатся крепко, как застёжка-липучка, другие — едва касаются, словно пыльца на ветру. Именно эти мимолётные касания, где сила сцепления сравнима с растворением крупинки соли в стакане воды, управляют множеством сигналов и решений клетки. Но изучать их почти невозможно: чтобы заметить такое слабое объятие, нужно очень много молекул в одном месте, а разогнать их концентрацию до нужных значений нельзя — упираемся в физические пределы.
Исследователи сменили тактику. Вместо того чтобы набивать пробирку всё новыми молекулами, они уменьшили саму пробирку — точнее, ту её часть, где молекулы могут встретиться. Огромный зал, где два человека бродят часами, не замечая друг друга, превращается в крошечную комнату, где встреча неизбежна. Роль такой комнаты сыграли наноразмерные полости, собранные из ДНК (это как оригами, только из генетического материала). Объём стал настолько мал, что даже редкие молекулы сталкивались часто, и слабое взаимодействие становилось заметным.
Метод позволил измерить сродство (силу сцепления) между белком и короткой цепочкой аминокислот — около 10 миллимоль, что раньше было за гранью возможного. При этом вещества тратили в тысячу раз меньше, чем обычно: фемтомоли (миллионные доли миллиардной доли моля) в лунке. Обычный планшетный ридер давал чёткий сигнал с огромным запасом по чувствительности. Больше того, удалось найти соединения, которые не сами крепко связываются с белками, а меняют правила встреч — делают слабые контакты более вероятными, словно смазывая дверные петли, чтобы створка закрывалась быстрее.
Так учёные превратили давние туманные понятия «локальная концентрация» и «эффект близости» в точные величины, которыми можно управлять. Это открывает дверь к изучению целого класса биологических явлений, которые раньше были просто невидимы для приборов. И, возможно, к созданию лекарств, работающих не через грубую блокировку, а через тонкую настройку молекулярных встреч.
Объём одной ДНК-нанополости примерно в миллиард раз меньше объёма капли воды. Если увеличить эту полость до размеров комнаты, исходная капля стала бы размером с земной шар.