Emma Davies探索化学在成功中所起的作用
Emma Davies探索化学在成功中所起的作用
汉纳迪苏莱曼作为超分子化学家发现自己强力画入人工脱氧核糖核酸结构视DNA为最可编程结构由加拿大蒙特利尔McGill大学教授讲解她没有回过头脱氧核糖核酸结构真正美的 就是你可以控制所有方面
苏莱曼是越来越多转向DNA纳米技术的化学家之一一些人寄希望于用DNA处理纳米电子或投送毒品,而其他人则对脱氧核糖核酸作为分析工具的潜力感到兴奋。
单片脱氧核糖核酸通过氢联结和良好几何适配对时,单片脱氧核酸绑定单线脱氧核糖核酸只绑定对基序列同时完全自动化脱氧核糖核酸合成器表示脱氧核酸序列容易构建
Paul Rothemund是美国加利福尼亚理工学院计算生物工程师,他于2006年发布论文,概述用脱氧核糖核酸条状创建极型模板的简单方法-创用词'DNAegami长单脱氧树枝组成模板,而数以百计短脱氧树枝并发并强迫它折叠-像折叠-并列成一系列并行线脱氧核糖核酸段可商业购买,建设工作在室温下完成Andrew Turberfield是英国牛津大学研究DNA纳米技术的物理学家,他称该技术触发了“脱氧核糖核酸自组小革命”。
DNA折纸实战 同意Friedrich Simmel 德国慕尼黑理工大学生物物理家令许多人惊异和兴奋的是,当你混合实验室中的脱氧序列时,折合金几乎即时工作。'2011年Rothemund报告了一个方法扩展脱氧核糖核酸结构规模
超级超模
mcgillSleiman描述Rothemund原创折纸为aaffective发现时,团队添加化学倾斜图 搭建三维脱氧核糖核酸结构 合成分子为密钥多合成分子嵌入DNA更多功能化结构 更多多化添加合成分子的分红是它削减需要的脱氧核糖核酸量脱氧核糖核酸买不便宜折纸可耗资几百磅建构
苏莱曼表示:多边形由单串式脱氧核糖核酸制成,每块含六碳长alkylspacer以减静电阻塞
苏莱曼还制作了含有过渡金属的脱氧核糖核酸笼'我一直对如何组织带DNA的金属感兴趣,因为这样你就可以制造催化工厂或传感器或制造人工光合作用系统,''和金属顶分子笼子一样,金属-DNA笼子中的金属可用于反毒、光化、磁化和催化控制内锁宾分子
制作这些笼子难办多金属随机绑定脱氧核糖核酸,有时甚至割片密钥是查找右边结构Sleiman报告2009年使用脱氧核糖核酸笼子和悬浮
组组还制作了DNA纳米管,内含由脱氧核糖核酸片段存放的客服分子,略长于结构其余部分带入新的脱氧核糖核酸树枝-Araser树枝-完全补充这些较长树枝
内细胞,如癌症细胞中匹配mRNA从理论上可触发纳米管卸载毒品,而非匹配序列则留置货物或纳米管可用作mRNA传感器脱氧核糖核酸治疗领域的一大屏障就是脱氧核糖核酸分子不进细胞或如果进细胞,只在有限程度上进细胞,Sleiman解释并用脱氧核糖核酸结构 开通切入细胞之道
苏莱曼无法透露太多 关于她的团队工作 转移他们的脱氧核糖核酸结构足以表示她对结果很兴奋
Turberfield在这方面也取得了一些成功2011年,该组用荧光标为DNA四环形处理人类肾细胞笼子冲进细胞细胞, 保留“基本完整化”至少两天开始使用工程型脱氧核糖核酸纳米结构 交付并控制细胞内载货活动
单分子
Rothemun折纸应用数之大并不断增长,从板上构建纳米电子工具到分析工具Kurt Gotelf是丹麦Aarhus大学DNA纳米技术中心主任并使用原子力显微镜监控单分子反射DNA编程为单分子学习和远程依存化学和生化现象研究提供独一无二平台
Gordelf团队使用折纸研究单吸氧化学一号O级2关涉细胞死亡和许多其他生物过程研究人员把单光敏化分子(当辐照产生单吸氧时)附加到DNA折合金中心主线上。与折合金表面并存的脱氧树枝中易因单片氧裂分端端小分子生物素短段辐照后添加细菌蛋白StreptavidinStreptavidin高度亲近生物素, 并因此沉浸于主菜线上的生物素上 不受氧气侵扰Streptavidin可视觉化使用AFM, 意指研究人员能看到完整主页条, 并因此知道哪些已被切片使用此技术可清晰追踪单氧毁灭轨迹
Gotelf还希望通过函数组对折式固定位置的化学响应生成宏模概念是化学选择性取向取自分子在脱氧核糖核酸架上的位置和取向,而不必使用数组保护
说得通
英国伯明翰大学Jim Tucker集团开发脱氧核糖核酸探针检测脱氧核酸基变异和人类基因组变异Tucker说道,“我们用化学合成法制作脱氧核糖核酸并附着这些脱氧核酸链分子-标签-使脱氧核酸发光标签线与目标交互形成双线时,NDG基础接近标签解析
探针可设计面向人类基因组中的单核多态与伯明翰癌症科学院合作 塔克集团最近开发 SNPs传感器方法不同于多商业SNP解析方法,后者往往通过脱氧核糖核酸混合效率的不同而有效开发方法不依赖聚合物链反射团队还开发方法检测基改基因组,例如子元效果,如细胞脱甲基化
并使用反毒作用标签创建电化学脱氧核糖核酸传感器生物电化学感知灵敏度可能像发光装置一样高,
不需要帮助
脱氧核糖核酸纳米构件自己运行而不受外部控制,这显然能吸引研究者,尤其是那些希望有一天能创建合成生物细胞者。编造分子电机从外部操作实不切实际-你需要自主运动-解释慕尼黑Simmel研究方法驱动脱氧核糖核酸纳米设备自主化 将之与复杂生化过程相联系统以两种酶为基础,用于RNA制作和降解,通过相互激活和抑制相互影响,产生一种振荡式分子时钟时钟被用来控制各种生物分子过程,包括DNAtweezers
研究者还将这些复杂系统分入微米大小小滴以观察尺寸限制产生什么效果Simmel说道,“我们期望这些小区块的遗传学变化,因为尺寸有限,并可能因为大型模数聚集而变化。”
蜘蛛感知
脱氧核糖核酸折合体也为新一代基本分子机器人铺平了道路-可移动分子2010年,一组美国科学家制作了单串脱氧核糖核酸轨迹3条腿用酶式脱氧核糖核酸搭接并割去附着折纸的脱氧核糖核酸当一条腿自由切开后,它探索折叠表寻找另一条DNA线绑定通过重复绑定过程 机器人沿轨约50步
美国亚利桑那大学的蜘蛛队之一Hao Yan表示,蜘蛛有可能沿途取回反作用器并到特定位置反作用器制作“分子工厂”。微量化学应用可能不切实际反之,他可以想象蜘蛛沿细胞膜表面行走并和不同的受体交互作用,也许作为一种疾病处理方式
牛津Turberfield还研究'分子系统对受控序列自动执行数列响应'由Hiroshi Sugiyama率领的日本京都大学研究者团队搭建了100米长脱氧核糖核酸轨迹并观看脱氧核酸电机实时AFM沿它移动沿轨加多工站可通向“分子编队线”。
编组线受细胞里核素生成粒子的方式启发 沿mRNA移动产生相应的氨基酸链脱氧核糖核酸轨迹有效完成mRNA的工作
电子学
Eugen Stulz英国南安普顿大学化学家正在研究含人工核基的DNA电子特性将各种功能附入核库并建入脱氧核糖核酸中,从而“误用”脱氧核糖核酸平台Porphrins完全匹配帐单Stulz团队将分子分解进二维脱氧核糖核酸Porphrins高度防水并堆栈精美双脱氧核糖核酸串合后 Porphrins表现像拉链 组成稳定搭建团队专注于结构的电子属性并尝试看Porphrin-DNA是否能像电线一样运行
Simmel表示:「现在人们可以看到你能造出什么美丽的结构,多人感知潜力
Ned Seeman30年前创建了DNA纳米技术领域,它最近指数增长令NedSeeman高兴。20年来,我们是唯一的实验室这样做过去十年间多家实验室加入我们我们不再需要拥有所有思想, 也不再需要做所有错误,'他开的玩笑都很有趣 见到这么多人 带自己的特殊倾斜场
Emma Davies是位科学作家,总部设在英国BishopStortford
引用
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化学社评评主题题“基于脱氧核糖核酸纳米技术的提高”切姆苏维埃Rev编辑.2011年40码,5623
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尚没有备注