研究者搭建复杂脱氧核糖核酸结构

三大复杂对象从脱氧核糖核酸编译集由三大独立研究组揭幕,扩大了脱氧核糖核酸自组成的纳米尺度结构范围加利福尼亚理工学院领导的集团柳清哈佛engy慕尼黑技术大学亨德里克迪茨各自开发辅助方法

Shawn道格拉斯加利福尼亚大学旧金山分校不参与这些研究,强调最大脱氧核糖核酸结构现在重数十亿道尔顿,比十年前最大重千倍管子Ditz团队构造最长可达1000纳米长,比前最大脱氧核糖核酸结构大十倍

生物技术批量制作脱氧核糖核酸折式纳米

来源:Macmillan出版社

左侧照片显示干粉中含163mgTEM右侧显微图中粉末重新解析

迪茨团队还设计出一种方法 生成DNA链 23欧元/毫克, 不到当前成本的三分之一并说这个数字有可能减到0.18欧元/毫克技术开发中,每当你看到方法因子增加10倍加成本减少因子减少10倍时,它通常预示地平线上会有一些令人振奋的应用,道格拉斯说 。

令人印象深刻脱氧核糖核酸构造至少26年纽约大学Ned Seeman1991年发布组装十片脱氧核糖核酸几年后 研究者逐步构建 越大越复杂脱氧核糖核酸对象计算机函数.关键底层技术称为脱氧折合金,依赖用几十条其他短线把一长脚架式脱氧核糖核酸推入期望形状

Dietz表示,从应用上看,字段略为“封存”。并通常按千兆或更少操作但他补充道 学习构建大复杂结构 可能有助于解决

整理自组

迪茨团队受病毒启发 病毒外壳中只有几类蛋白子单元探索脱氧核糖核酸折合子单元是否也这样做,尝试不同的设计并研究它们的属性使用冷电显微镜.发现这些初级子单元需要形成精确形状并硬化以成功二三级自组

子单元需要顶住解析分子相碰撞-表情有一定相对角,如果波动过大,则永远不会形成闭合对象,'Dietz解释也不应该绑太紧 因为它们会卡在局部状状态微弱交互作用 子单元可联动 并分解万一你有一些错误卡住子单元,它们再次下降

现在可以想象造出远为先进人造分子机,尺寸类似于细菌

柳清

TU慕尼黑团队最终设计使用V形初级脱氧核糖核酸子单元,可连接进进二级350纳米直径环或'主动顶点'一号视它们的形状而定,反应式顶端可连接并紧紧接上三级病毒尺寸笼子,这些笼子为四面形、六面形或十二面形最大重12亿道尔顿并装有220个脱氧伪件类似地,环可连接到三级,1000纳米长管

MonaLisa通过脱氧核糖核酸折叠

来源:Macmillan出版社

柳清团队用DNA折叠瓦构建模式,如画蒙娜丽莎8x8阵列灰色黑点和灰点分别对应模式中的“开式”和“停式”像素每一瓦基于初始测试管特征贴上标签缩进和凸起表示接收和提供瓦边上分别有核素短路和扩展

TU慕尼黑方法意味着所有集成必须是对称的,Caltech团队多级集成方法创建定制设计生产二维图象由64个脱氧核糖核酸折片生成,广达8 704像素和700纳米.2i单片合成后, 并自置64管测试管中菲力浦彼得森.第一,我们合并某些管子的内容 取出16乘以2平方以某种方式合并四管并加四乘四平方形后,最后四管组合成一大八乘八方形64瓦我们设计每一瓦边,以便我们确切知道它们将如何合并

澳门万博公司清队称此方法分片集,比较分片对象特征在不同尺度重复在不同层次重复设计原理允许他们使用同组小脱氧核糖核酸树枝构建规模越来越大的结构,并有各种可能模式使用分形组装,现在可以想象造出远为先进人造分子机,其尺寸类似于细菌,manbetx手机客户端3.0.

取并混合砖

与Caltech和TU慕尼黑团队不同,Peng Yin哈佛集团不使用DNA折纸取而代之的是,他的团队发扬光大其2012'DNA砖头'工作混合100个个人32块基长线 组成固态立方体脱氧核糖核酸每一片段都独一无二, 4个不同的8基识别区, 弯入U形块, 分入四块别段的具体位置e构件只知道如何绑定四地邻接通过从这些立方体中省略某些线段,它们留下漏洞并组成二维图像和小三维对象

银队想造大三维形状 中间有洞历经数年工作使用较长52基线并有4个13基识别区使用2万块独树.3最终方块测量方位100纳米 重达10亿道尔顿

三维纳米结构自组装自脱氧核糖核酸砖

来源:Macmillan出版社

eng Yin集团哈佛使用脱氧核糖核酸砖构建纳米结构,从数以百计的不同构件中自组

银思想综合每个集团方法的基本原则i'm希望我们可以制造比我们在这里展示的更多复杂对象,地平线上可能再增加十倍百分百容量

fetz指出,对许多实验室来说,如此大量生产线可能高得令人望而却步。努力降低成本,他的团队招聘E.鸡尾酒细菌类制作数以百计的脱氧核糖核酸主机和基于脱氧核糖核酸酶.4他们通过感染可以做到这一点E.鸡尾酒配有工程细菌病毒 内含循环图生长细菌并提取脱氧核糖核酸循环后,加锌激活酶并释放主菜

这些令人印象深刻的里程碑仅仅是开始

Shawn道格拉斯

虽然团队只在二升实验级堆中完成,Dietz表示流程应缩至千升,这应使探索脱氧核糖核酸纳米结构能力实用化像药送迪茨强调,有很多未知科学领域 因为成本产生大量的脱氧核糖核酸研究动物 看能不能自定义脱氧核糖核酸数量实为田间大阻塞

伊丽莎佛朗哥加利福尼亚大学Riverside调用论文“脱氧核糖核酸纳米技术领域令人印象深刻的成就”。反之,她也想看到折叠速度的改善,因为,虽然这些文件不表示形成最终结构需要多长时间,但往往需要数天时间。

道格拉斯同意有更多的挑战需要解决,特别是如果这些结构融入像他所研究的脱氧核糖核酸纳米机器人等应用表示「这些令人印象深刻的里程碑可能给人的印象是主要挑战已经解决,计算先锋终于有晶体管运行得足够好 戈登摩尔设计出出出名推理

校正:2017年12月8日对一个脱氧核糖核酸结构单元进行了校正