研究人员发现了“金发姑娘”的DNA自我装配

来自北卡罗来纳州立大学的研究人员已经找到了一种优化DNA自组装材料的发展，该材料具有从药物输送到分子传感器的技术的承诺。提前的关键是发现自组装中使用的DNA链的“金发姑娘”长度 - 而不是太长，而不是太短，而是恰到好处。

DNA链含有遗传编码，其将形成与含有独特互补基因序列的另一链键。通过用特异性DNA层涂覆材料，然后将该材料与其互补的对应物一起寻找和粘合。这种概念被称为DNA辅助的自我组装，在生物医学和材料科学领域创造了重要的机会，因为它可能允许使用各种应用创建自组装材料。

但是，虽然DNA自组装技术不是一个新的概念，但它历史上遇到了一些重要的绊脚石。其中一个障碍是，太短的DNA段往往未能自组装，而过度长的段经常导致形成变形材料。这种障碍可能导致基本的制造问题，以及材料本身的性质的重大变化。

来自NC州和墨尔本大学的一支研究人员提出了解决这个问题的解决方案，使用DNA链的计算机模拟来确定自组装的DNA股线的最佳长度 - 并解释其背后的科学原则（见视频以下）。

“不受保护的主题的短期或长期或长期的股票，”NC州科学与工程助理教授Yara yingling博士说，该研究的一篇文章研究。这意味着股线互相粘合，而不是“合作伙伴”材料。

“最佳长度不足以彼此交互，并且不足以折叠自己，”延线解释说。将它们露出，并可用于与另一层中的材料粘合 - DNA自组装的完美情况。

这种自组装材料的一个潜在应用是发育药物输送车辆。例如，墨尔本大学的研究人员创造了自组装的DNA胶囊，这些DNA胶囊是完全生物相容性的，可生物降解的，并且当它们与特定的物理刺激接触时能够释放药物 - 使它们成为药物递送的理想选择。

DNA自组装技术也有助于促进使用DNA检测的分子传感器，并信号存在临床上重要的生物分子 - 这可能在医学领域具有显着的诊断应用。

“我们现在计划探讨在DNA自组装中发挥作用的其他因素，”延绳说，“包括温度，遗传序列和大会发生的环境。”

本文“寡核苷酸长度对DNA材料组装的影响：逐层DNA薄膜的分子动力学模拟”，在线发表于10月12日在线上刊兰姆尔。该文件的铅作者是Abhishek Singh，博士学位。在NC状态的学生。共同作者包括兴陵;前NC州博士后研究助理博士Stacy Snyder博士;和博士。弗兰克卡鲁松，Lillian Lee和Angus Johnston of Melbourne。该工作得到了NC州和澳大利亚研究委员会的资金。

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编辑注：研究摘要跟随。

“寡核苷酸长度对DNA材料组装的影响：逐层DNA膜的分子动力学模拟”

作者：Abhishek Singh，Stacy Snyder，Yaroslava G. Yingling，北卡罗来纳州立大学;Lillian Lee，Angus P.R. Johnston，墨尔本大学弗兰克卡鲁松

发表：2010年10月12日在线，兰姆尔

抽象的：已发现DNA链长度是许多基于DNA的纳米级系统中的重要因素。在这里，我们以逐层实验数据在协同努力中应用分子动力学模拟，以了解DNA链长度对DNA薄膜组装的影响。结果表明，短（少于10个碱）和长（超过30个碱基）单链DNA没有表现出最佳膜生长，并且这可以与自身形成引起的表面上基层的有限可达性相关联- 防止有效杂交的保护相互作用。有趣的是，连接到单链的双链体的存在显着改变了多股线的持久长度。我们的研究表明，与游离Polyt的不稳定悬浮液相比，抑制了Polyt，更能杂交和基于DNA的组装。