Assistenza Tecnica dell'Acido Nucleico: DNA di Assistenza Tecnica come Sia Materiale Genetico che Generico

Il Professor Dan Luo, Dipartimento di Assistenza Tecnica Biologica ed Ambientale, Cornell University
Autore Corrispondente: dl79@cornell.edu

Perché DNA?

Il DNA è un materiale vero stupefacente. Biologicamente, è una molecola di memorizzazione dei dati che porta i codici genetici per il regolamento del gene e la produzione della proteina. È essenzialmente di cui la vita è fatta. Meccanicamente, il DNA può essere rigido o flessibile, musicale dalla sue composizione e lunghezza. Fisicamente, il DNA è molto piccolo - nanometro soltanto 2 di diametro; eppure la sua lunghezza è personalizzabile con una risoluzione circa 0,34 nanometri.

L'Acido Nucleico è una macromolecola composta di catene dei nucleotidi monomerici. In biochimica queste molecole portano le strutture genetiche del modulo o di informazioni all'interno delle celle. Gli acidi nucleici più comuni sono acido desossiribonucleico (DNA) ed acido ribonucleico (RNA)

L'Acido desossiribonucleico (DNA) è un acido nucleico che contiene le istruzioni genetiche utilizzate nello sviluppo e nel funzionamento di tutti gli organismi viventi conosciuti e di alcuni virus.

L'acido Ribonucleico (RNA) è un tipo biologicamente importante di molecola che consiste di una catena lunga delle unità del nucleotide. Il RNA è molto simile a DNA, ma differisce in dettaglio alcuni strutturali importanti.

Chimicamente, il DNA è solubile in acqua, stabile (pensi alla mummia), non tossico (pensi ai sushi), biocompatibile e biodegradabile. Il DNA può essere ottenuto da varie sorgenti compreso le celle in tensione e un commputer (per esempio, un sintetizzatore del DNA). Il DNA può anche essere programmato. Il più unicamente, migliaia di enzimi differenti sono state evolute che possono essere impiegati per manipolare il DNA all'accuratezza livellata dell'angstrom.

Quindi, il DNA fornisce una piattaforma ideale come particella elementare supplementare dei materiali per sia nanotecnologia che nanobiotecnologia. Poiché il lavoro aprente la strada di Prof. Nadrian Seeman ed altri, DNA è stato utilizzato in tanti modi che più non è non considerare come una sola biomolecola.

Assistenza Tecnica dell'Acido Nucleico

Il gruppo di Prof. Dan Luo a Cornell è stato messo a fuoco sull'organizzazione degli acidi nucleici (DNA e RNA) come polimero vero per le applicazioni del mondo reale. Il Loro lavoro punta su creare il romanzo, materiali del DNA del massa-disgaggio nell'alto rendimento e nel basso costo e con progettazione semplice che completamente utilizza sia i beni biologici che non biologici dei DNA.

Facendo Uso di DNA (A forma di x ramificato, A Y, Ecc.), il gruppo di Luo ha costruito i nanobarcodes a forma di albero del DNA (DNA del tipo di dendrimers, o DL-DNA), del DNA, gli idrogel del DNA, i liposomi del DNA e le nanoparticelle DNA-organizzate. Recentemente, il gruppo di Luo ha sviluppato un monomero basato a DNA, anisotropo, ramificato e reticolato (definito “monomero di ABC„) come particella elementare universale del materiale del nanoscale.

Facendo Uso di questi monomeri del DNA ABC, il gruppo di Luo ha inventato “il trattamento da polimerizzazione guidata da obiettivo„ dove i polimeri del DNA possono essere sintetizzati soltanto in presenza di un DNA dell'agente patogeno. Il trattamento di polimerizzazione amplia il segnale all'interno del polimero stesso, permettendo alla percezione molecolare accurata e sensibile. La tecnologia avrà ampie applicazioni nei sistemi diagnostici come pure nella consegna della multi-droga.

Inoltre, i nano-collegare 1D, i 2D superreticoli, i supracrystals 3D e le lamiere sottili indipendenti dello strato monomolecolare sono stati raggiunti con la morbido litografia ma con le feature size di nanometro usando il DNA come organizzatore. Molto recentemente (nel 2009), il gruppo di Luo ha creato un gel del DNA che può produrre un gran numero di proteine senza alcune celle viventi (definite “gel di prodotto proteico„ o “P-Gel„). il P-Gel converte con successo il dogma centrale dall'interno di una cella ain reazione chimica basata a gel in una provetta. La coltura della Clonazione, di trasformazione e delle cellule più non è necessaria per produzione della proteina.

Il gruppo di Luo prevede che il P-Gel si trasformi in in una tecnologia della piattaforma per la produzione come pure l'organizzazione delle proteine in modo efficiente ed efficace. Ancora, il gruppo di Luo ha creato un gel “indimenticabile„ del DNA. Questi esempi illustrano il fatto che il DNA è sia un genetico che un materiale generico e che attraverso Acido Nucleico Costruire uno può creare i nuovi materiali via DNA con i beni novelli e le applicazioni nell'ambiente. Per più informazioni, riferisca prego (in ultimo 5 anni) alle pubblicazioni recenti dal gruppo di Luo.


Riferimenti

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3. W. Cheng, M.J. Campolongo, J.J. Cha, S.J. Tan, C.C. Umbach, D.A. Muller, D. Luo, Lamiere Sottili Indipendenti Gestite da DNA (Articolo), Materiali della Natura, 8, 519-525 di Superreticolo di Nanoparticella (2009)
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7. S. Um, J. Lee, S. Kwon, D. Luo, nanobarcodes del DNA, Protocolli 1, 995-1000 della Natura (2006)
8. Y. Li, Y. Cu e D. Luo, nanobarcodes di fluorescenza del DNA per rilevazione multiplexata dell'agente patogeno, Biotecnologia 23, 885-889 della Natura (2005)
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Copyright AZoNano.com, il Professor Dan Luo (Cornell University)

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

Last Update: 13. June 2013 23:17

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