科学家构建了包含设计的DNA纳米结构的DNA液滴
在生物中,DNA是所有遗传信息的存储单位。正是利用这些信息对蛋白质进行编码,然后使生物系统能够根据生物体的生存功能发挥作用。DNA的功能由其结构决定:双链螺旋结构是通过将称为“核苷酸”的特定分子对按特定顺序(称为“序列”)连接而形成的。近几十年来,DNA纳米技术领域的科学家已经能够设计DNA序列,以构建所需的纳米结构和微结构,这些结构可用于研究生物分子功能或创建人造细胞系统。
DNA纳米技术中序列设计的定制还可以控制和编程DNA分子之间的相互作用。细胞中的分子间相互作用引起各种现象。一种称为“液-液相分离(LLPS)”的现象-在更稀薄的相中将液体分离成液滴的致密相-在许多生物过程中都起着重要作用。通过DNA纳米技术人工诱导的LLPS有助于加深我们对LLPS的适用性的理解,并提供控制生物大分子液滴的方法。
因此,由东京工业大学的一组科学家由Masahiro Takinoue教授领导,设计了特定的DNA纳米结构,以了解DNA序列的影响,并证明在人工设计的DNA纳米结构中,LLPS可以控制为LLPS(富DNA相和贫DNA相)。
他们的研究发表在《科学进展》上,涉及构建称为“ Y-基序”的Y形DNA纳米结构。Y型母题的每一侧都包含一个短的粘性末端,该末端与其他“兼容”的粘性末端相互作用(图1a)。随着温度的逐渐降低,科学家发现Y型基元可逆地团聚形成液滴,然后形成凝胶。
当他们添加另一组构造的,带有粘性的Y图案(与上一组不兼容)时,每种类型的Y图案都会形成两组液滴。这表明DNA序列可以被定制为仅与相似序列融合。
Takinuoe教授及其团队随后创建了一种特殊的DNA结构,可以将不相容的Y-基序桥接在一起。将其加入到Y基序的混合物中,形成了由两个基序组成的液滴。进一步构建特殊桥DNA结构的可裂解变异体,并随后添加某种裂解酶,导致液滴分裂(图1d和2c),混合液滴分离成Janus形液滴,含有两种类型的不可混半Y-基序(图1e和2d)。通过将货物分子与可与一种Y型基元兼容的DNA链缀合,科学家能够将货物分子专门定位在液滴的一半上。
因此,科学家们能够对DNA进行“编程”并“控制”其行为,从而为创建人工反应环境以研究生物系统和药物输送的新技术打开了大门。Takinoue教授解释说:“生命系统是组织良好的动态结构,其行为受到生物聚合物(例如DNA)中编码信息的调控。我们基于DNA的液-液相分离系统可以为人造细胞的发展提供新的基础工程。”
由于可以使用现有的生物工程技术轻松生成精确的DNA序列,因此通过DNA序列操纵物质行为的潜在应用意义深远。Takinoue教授总结说:“本研究中显示的相行为可以扩展到可以用DNA修饰的其他材料,这可以使我们设计相并为各种材料创建液滴。此外,我们设想观察到的大分子的自主行为有一天,这种结构可以用于开发与活细胞相当的机器人分子系统。”
免责声明:本文由用户上传,与本网站立场无关。财经信息仅供读者参考,并不构成投资建议。投资者据此操作,风险自担。 如有侵权请联系删除!
-
合创汽车试驾预约,快速通道开启豪华体验。即刻预约,享受专属试驾服务,感受智能科技与极致设计的完美融合。...浏览全文>>
-
零跑C16试驾全攻略:零跑C16是一款集智能、空间与性价比于一身的中型SUV。试驾前建议关注其智能座舱系统,支持...浏览全文>>
-
万象汽车试驾,轻松搞定试驾。只需几步,即可预约专属试驾体验。登录官网或APP,选择心仪车型,填写基本信息,...浏览全文>>
-
试驾极氪001前,新手需做好以下准备:首先,提前预约试驾时间,了解车型配置与功能;其次,检查驾驶证、身份证...浏览全文>>
-
职业教育的传承与价值,需在时代发展的逻辑中发展,在技术进步的潮流中进步。二十载的光阴更迭,坚守是优路教...浏览全文>>
-
试驾五菱凯捷可以通过以下几种常见途径进行:1 到店预约试驾 消费者可以前往当地的五菱4S店或授权经销商,...浏览全文>>
-
大力牛魔王试驾全攻略试驾一款新车,尤其是像“大力牛魔王”这样充满科技感的电动车型,需要提前做好充分准备...浏览全文>>
-
想要快速锁定北汽雷驰的试驾名额,您可以采取以下步骤:首先,提前了解北汽雷驰的试驾活动安排。通常品牌会在...浏览全文>>
-
试驾零跑汽车零跑C01,感受其带来的豪华驾乘与卓越性能。这款车型以科技感和舒适性为核心卖点,为用户带来全新...浏览全文>>
-
试驾小鹏P7+是一次令人愉悦的体验,从踏入4S店的那一刻起,就感受到无微不至的服务。工作人员热情迎接,并详细...浏览全文>>
- 合创汽车试驾预约,快速通道开启豪华体验
- 北汽雷驰试驾预约如何快速锁定试驾名额?
- 坦克试驾,开启完美驾驭之旅
- 零跑汽车试驾,如何在4S店快速预约?
- 昌河北斗星X5试驾,简单几步,开启完美试驾之旅
- 大众预约试驾如何快速锁定试驾名额?
- 试驾奔驰迈巴赫S级预约流程
- 极氪007试驾预约预约流程
- 试驾极氪009怎么预约
- 试驾深蓝S05的流程是什么
- 极狐 阿尔法S(ARCFOX αS)试驾,从咨询到试驾的完整体验
- 奔驰预约试驾,轻松几步,畅享豪华驾乘
- 奇瑞新能源试驾,体验极致驾驶乐趣
- 试驾本田雅阁,轻松搞定试驾流程
- Polestar极星试驾,从咨询到试驾的完整体验
- 北汽雷驰预约试驾需要哪些条件
- 捷途旅行者预约试驾,开启完美驾驭之旅
- 荣威预约试驾全攻略
- 山西二本综合院校排名及分数线一览表
- 300分能上的公办专科大学排名一览表