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Nukleinsäure-Technik: Technik DNS als Genetisches und Generisches Material

Professor Dan Luo, Abteilung der Biologischen und UmweltTechnik, Universität von Cornell
Entsprechender Autor: dl79@cornell.edu

Warum DNS?

DNS ist ein wirklich erstaunliches Material. Biologisch ist es ein Informationsspeicherungsmolekül, das genetische Codes für Genregulation und Proteinproduktion trägt. Von Es ist im Wesentlichen, was das Leben gemacht wird. Mechanisch kann DNS steif oder durch seine Zusammensetzung und Länge flexibel, melodisch sein. Physikalisch ist DNS sehr Kleinnm nur 2 im Durchmesser; dennoch ist seine Länge mit einer Auflösung ungefähr 0,34 nm kundengerecht.

Nukleinsäure ist ein Makromolekül, das aus Ketten von monomeren Nukleotiden besteht. In der Biochemie tragen diese Moleküle genetische Informations- oder Formularzellen innerhalb der Zellen. Die geläufigsten Nukleinsäuren sind Desoxyribonukleinsäure (DNS) und Ribonuclein- Säure (RNS)

Desoxyribonukleinsäure (DNS) ist eine Nukleinsäure, die die genetische Ausbildung enthält, die in der Entwicklung und im Arbeiten aller bekannten lebenden Organismen und einiger Viren verwendet wird.

Ribonuclein- Säure (RNS) ist ein biologisch wichtiges Baumuster Molekül, das aus einer Langkette von Nukleotidgeräten besteht. RNS ist DNS sehr ähnlich, aber unterscheidet sich ausführlich einige wichtige strukturelle.

Chemisch ist DNS wasserlöslich biologisch abbaubar, stabil (denken Sie an Mama), ungiftig (denken Sie an Sushi), biocompatible und. DNS kann von einer Vielzahl von Quellen einschließlich Livezellen und eine Maschine (z.B., ein DNS-synthesizer) erreicht werden. DNS kann auch programmiert werden. Am eindeutigsten, sind Tausenden der verschiedenen Enzyme entwickelt worden, die eingesetzt werden können, um DNS an der waagerecht ausgerichteten Genauigkeit des Ångströms zu manipulieren.

So stellt DNS eine ideale Plattform wie ein zusätzlicher MaterialBaustein für Nanotechnologie und Nanobiotechnologie zur Verfügung. Da die bahnbrechende Arbeit von Prof Nadrian Seeman und andere, DNS auf so viele Arten verwendet worden ist, dass sie nicht mehr als ein einziges Biomolekül angesehen wird.

Nukleinsäure-Technik

Gruppe Profs Dan Luo in Cornell ist auf die Technik von Nukleinsäuren (DNS und RNS) als wahres Polymer für wirkliche Weltanwendungen gerichtet worden. Ihre Arbeit strebt an, Roman, Masseschuppe DNS Materialien herzustellen im hohen Ertrag und in den niedrigen Kosten und mit übersichtlichem Design, das völlig biologische und nicht-biologische Eigenschaften DNS verwendet.

Unter Verwendung verzweigter DNS (X-Förmig, O-Förmig, Usw.), hat die Luo-Gruppe Baum-förmige nanobarcodes DNS (dendrimers ähnliche DNS oder DL-DNA), DNS, DNS-Hydrogele, DNS-Liposome und DNS-organisierte nanoparticles aufgebaut. Vor Kurzem hat die Luo-Gruppe eine DNS-basierte, anisotrope, verzweigte und verknüpfbare Monomere (bezeichnet „ABC-Monomere“) als Universal-nanoscale materieller Baustein entwickelt.

Unter Verwendung dieser Monomeren DNS ABC erfand die Luo-Gruppe Prozess „der Ziel-gesteuerten Polymerisierung“ in dem DNS-Polymere in Anwesenheit eines Krankheitserregers DNS nur synthetisiert werden können. Der Polymerisierungsprozeß verstärkt Signal innerhalb des Polymers selbst und aktiviert das genaue und empfindliche molekulare Ermittlen. Die Technologie hat breite Anwendungen in den Diagnosen sowie in Multidroge Lieferung.

Darüber hinaus sind Nano-kabel 1D, 2D Superlattices, supracrystals 3D und freistehende Blätter der monomolekularen Schicht durch Weichlithographie aber mit einer nmkenngröße erzielt worden, indem man DNS als Organisator verwendete. Sehr vor kurzem (im Jahre 2009), hat die Luo-Gruppe ein DNS-Gel hergestellt, das große Mengen Proteine ohne irgendwelche lebenden Zellen produzieren kann (bezeichnet „Proteinproduzierengel“ oder „P-Gel“). P-Gel konvertiert erfolgreich das zentrale Dogma aus einer Zelle heraus in eine Gel-basierte chemische Reaktion in einem Reagenzglas. Das Klonen-, Transformations- und Zellzüchten werden nicht mehr für Proteinproduktion benötigt.

Die Luo-Gruppe stellt vor sich, dass P-Gel eine Plattformtechnologie für Proteine effektiv produzieren sowie effizient und ausführen wird. Außerdem hat die Luo-Gruppe ein „unvergessliches“ DNS-Gel hergestellt. Diese Beispiele stellen die Tatsache, dass DNS ein genetisches ist und ein generisches Material dar und dass durch Nukleinsäure die Technik ein neue Materialien über DNS mit neuen Eigenschaften und realistischen Anwendungen erstellen kann. Zu mehr Information sprechen Sie bitte die neuen (im Letzten 5 Jahre) Veröffentlichungen von der Luo-Gruppe an.


Bezüge

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Copyright AZoNano.com, Professor Dan Luo (Universität von Cornell)

Date Added: Dec 6, 2009 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 23:13

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