Nucleic Iscensätta för Syra: Iscensätta DNA som Både ett Genetiskt och Generiskt Materiellt

Professor Dan Luo, Avdelning av Biologiskt och Miljö- Iscensätta, Cornell Universitetar
Motsvarande författare: dl79@cornell.edu

Varför DNA?

DNA är ett riktigt fantastiskt materiellt. Biologically är det genetisk kod för en molekyl för informationslagring bärande för genreglering och proteinproduktion. Det är i grunden vad liv göras av. Mekaniskt kan DNA vara styv eller böjlig, tunable vid dess sammansättning och längd. Fysiskt är DNA mycket liten - nanometer endast 2 i diameter; yet dess längd är customizable med en upplösning omkring 0,34 nm.

Nucleic Syra är en macromolecule som komponeras av, kedjar av monomeric nucleotides. I biochemistry bär bildar dessa molekylar genetisk information eller strukturerar inom celler. Mest vanligt nucleic syror är deoxyribonucleic syra (DNA) och ribonucleic syra (RNA)

Deoxyribonucleic syra (DNA) är en nucleic syra som innehåller de genetiska anvisningarna som används, i utvecklingen och att fungera allra bekant bosatt organismer och några virus.

Ribonucleic syra (RNA) är en biologically viktig typ av molekylen, som består av ett långt, kedjar av nucleotideenheter. RNA är mycket liknande till DNA, men skilja sig åt i några viktigt strukturellt specificerar.

Chemically är DNA bevattnar - lösligt, stabilt (funderare av mamman), non-giftet (funderare av sushi), biocompatible och biodegradable. DNA kan erhållas från en variation av celler för källor däribland direkt och en bearbeta med maskin (e.g., en DNA-synt). DNA kan också programmeras. Unikast, har tusentals olika enzym evolved som kan användas för att behandla DNA på den jämna exaktheten för angstromen.

Således ger DNA en idealplattform som extra material som bygger kvarteret för både nanotechnology och nanobiotechnology. Sedan det banbrytande arbetet av Prof.en Nadrian Seeman och andra, DNA har använts i så många väg att det ej längre betraktas som en sulabiomolecule.

Nucleic Iscensätta för Syra

Gruppen för Prof. Dan Luos på Cornell har fokuserats på att iscensätta nucleic syror (DNA och RNA) som en riktig polymer för verklig världapplikationer. Deras arbetssyften på att skapa romanen, i stora partier-fjäll DNA-material i kickavkastning och kostar low och med den enkla designen som använder fullständigt både biologisk och non-biologisk rekvisita för DNA.

Genom Att Använda förgrena sig DNA (X-Format, Y-Format, Etc.), har den Luo gruppen byggt tree-formade nanobarcodes för DNA (dendrimers-något liknande DNA, eller DL-DNA), DNA-, DNA-hydrogels, DNA-liposomes och DNA-organiserade nanoparticles. För en tid sedan har den Luo gruppen framkallat enbaserad, anisotropic, förgrena sig och crosslinkable monomer (som benämnas ”ABC-monomeren”) som ett materiellt byggande kvarter för universell nanoscale.

Genom Att Använda dessa DNA-ABC-monomers, Luo bearbetar gruppen uppfunna ”uppsätta som mål-drivande polymerisationen” var DNA-polymrer kan endast synthesizeds i närvaroen av en pathogenDNA. Den processaa polymerisationen förstärker signalerar inom polymern sig själv och att möjliggöra exakt och känslig molekylär avkänning. Den ska teknologin har breda applikationer i diagnostik såväl som i mång--drog leverans.

I tillägg nano-binder 1D, 2D superlattices, supracrystals 3D, och den fristående monolayeren täcker har uppnåtts till och med mjuk-lithography, men med ett nanometersärdrag storleksanpassa, genom att använda DNA som en organisatör. Mycket för en tid sedan (i 2009), har den Luo gruppen skapat en DNA-gel som kan jordbruksprodukter stora belopp av proteiner utan några bosatt celler (som benämnas ”protein producera gelen” eller ”P-Gelen”). P-Gelen konverterar lyckat centraldogmet från insida en cell till enbaserad kemisk reaktion i ett provrör. Att odla för Kloning, för omformning och för cell det är ej längre nödvändigt för proteinproduktion.

Den Luo gruppen föreställa sig att P-Gelen ska blir en plattformteknologi för att producera såväl som att iscensätta proteiner effektivt och effektivt. Dessutom har den Luo gruppen skapat ”en oförglömlig” DNA-gel. Dessa exempel illustrerar faktumet, att DNA är både ett genetiskt och ett generiskt materiellt och att till och med Nucleic Syra när du Iscensätter en kan skapa nya material via DNA med ny rekvisita och verklig världapplikationer. Behaga ser till de nya (i jumbo 5 år) publikationerna från den Luo gruppen För mer information.


Hänvisar till

1. N. Parkera J.S. Kahn, E.J. Rice, M.R. Hartman, H. Funabashi, J. Xu, S.H. Um, D. Luo, produktionen för protein för Kickavkastning denfria från P-Gelen, NaturProtokoll, 4, 1759-1770 (2009)
2. J.B. Lee, Y.H. Roh, S. Um, H. Funabashi, W. Cheng, J.J. Cha, P. Kiatwuthinon, D.A. Muller, D. Luo, Multifunctional nano-arkitekturer från DNA-baserade ABC-monomers, NaturNanotechnology, 4, 430-436 (2009)
3. W. Täcker Cheng, M.J. Campolongo, J.J. Cha, S.J. Garva, C.C. Umbach, D.A. Muller, D. Luo, den Fristående NanoparticleSuperlatticen Kontrollerat av DNA (Artikeln), NaturMaterial, 8, 519-525 (2009)
4. N. Parkera S.H. Um, H. Funabashi, J. Xu, D. Luo, Cell-Fritt Protein för A Producera Gelen, (Artikeln), NaturMaterial, 8, 432-437 (2009)
5. W. Cheng, N. Parkera, M.T. Walter, M.R. Hartman, D. Luo, Nanopatterning Själv-Församlade NanoparticleSuperlattices, genom att Gjuta Microdroplets (Täcka Artikeln), NaturNanotechnology, 3, 682-690 (2008)
6. S. Um catalyzed J. Lee, N. Parkera, S. Kwon, C. Umbach, D. Luo, Enzym enheten av DNA-hydrogels, NaturMaterial 5, 797-801 (2006)
7. S. Um J. Lee, S. Kwon, D. Luo, DNA-nanobarcodes, NaturProtokoll 1, 995-1000 (2006)
8. Y. Li, Y. Cu och D. Luo, DNA-fluorescencenanobarcodes för multiplexöverförd pathogenupptäckt, NaturBioteknik 23, 885-889 (2005)
9. Y. Li, Y.D. Tseng, S.Y. Kown, L.-d'Espaux, J.S. Samla Ihop, P.L McEuen och D. Luo. Kontrollerad enhet av dendrimer-något liknande DNA. NaturMaterial, 3, 38-42 (2004)

Ta Copyrightt på AZoNano.com, Professorn Dan Luo (den Cornell Universitetar)

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

Last Update: 13. June 2013 23:46

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this article?

Leave your feedback
Submit