核酸工程: 工程脱氧核糖核酸作为基因和通用材料

丹罗生物和环境工程康奈尔大学的部门教授
对应的作者: dl79@cornell.edu

为什么脱氧核糖核酸?

脱氧核糖核酸是正确地惊人的材料。 生物,它是运载基因管理规定和蛋白质生产的信息存储分子基因代码。 根本是由什么做成生活。 机械上,脱氧核糖核酸可以是严格或灵活,可调的由其构成和长度。 实际上,脱氧核糖核酸是非常直径的小型的仅 2 毫微米; 其长度是定制与解决方法大约 0.34 毫微米。

核酸是大分子组成由单节显性的核苷酸链子。 在生化方面这些分子运载在细胞内的基因信息或表单结构。 最公用的核酸是脱氧核糖核酸 (脱氧核糖核酸) 和核糖核酸 (核糖核酸)

脱氧核糖核酸 (脱氧核糖核酸) 是包含用于发展和发挥作用的基因指令所有已知的生物和有些病毒的核酸。

核糖核酸 (核糖核酸) 是包括核苷酸部件长链分子的一种生物重要类型。 核糖核酸非常类似于脱氧核糖核酸,但是有所不同在一些重要结构上的详细资料。

化工,脱氧核糖核酸是溶于水,稳定 (请认为妈咪),无毒 (请认为寿司),生物适合和生物可分解的。 脱氧核糖核酸可以从各种各样的来源得到包括活细胞和设备 (即,脱氧核糖核酸合成器)。 脱氧核糖核酸可能也被编程。 唯一地,可以被使用操作脱氧核糖核酸在埃级别准确性的千位不同的酵素演变。

因此,脱氧核糖核酸为纳米技术和 nanobiotechnology 提供一个理想的平台,另外的材料构件。 因为其他,脱氧核糖核酸教授 Nadrian Seeman 和作早期工作在的工作用于许多方式它不再被认为唯一的原生质。

核酸工程

丹罗教授的组在康奈尔集中于设计核酸 (脱氧核糖核酸和核糖核酸) 作为现实世界应用的一个真的聚合物。 他们的工作瞄准创建小说,批量项目货签缩放比例脱氧核糖核酸材料在高产量和低成本和与充分地使用脱氧核糖核酸生物和非生物属性的简单设计。

使用分支的脱氧核糖核酸 (X 型, Y字形等等),罗组建立了结构树型脱氧核糖核酸 (象 dendrimers 的脱氧核糖核酸或者 DL-DNA),脱氧核糖核酸 nanobarcodes、脱氧核糖核酸水凝胶、脱氧核糖核酸脂质体和脱氧核糖核酸组织的 nanoparticles。 最近,罗组开发了一个基于脱氧核糖核酸的,非均质性,分支的和 crosslinkable 单体 (被命名 “ABC 单体”) 作为通用 nanoscale 物质构件。

使用这些脱氧核糖核酸 ABC 单体,罗组发明了 “脱氧核糖核酸聚合物可能在病原生物脱氧核糖核酸面前只被综合的目标主导的聚化”进程。 聚化进程放大在聚合物内的信号,启用准确和敏感分子感觉。 技术将有宽应用在诊断以及在多药物发运。

另外, 1D 纳诺电汇、第 2 超晶格、 3D supracrystals 和独立单层页达到通过软石版印刷,但是与毫微米功能大小通过使用脱氧核糖核酸作为组织者。 非常最近 (在 2009),罗组创建了可能生产很多蛋白质,不用任何活细胞的一个脱氧核糖核酸胶凝体 (被命名 “蛋白质产品胶凝体”或 “P 胶凝体”)。 P 胶凝体从细胞里边顺利地转换中央教条成在试管的一个基于胶凝体的化学反应。 克隆、转换和细胞开化为蛋白质生产不再必要。

罗组构想 P 胶凝体将成为更高效和有效地生产以及设计的蛋白质平台技术。 此外,罗组创建了一个 “令人难忘的”脱氧核糖核酸胶凝体。 这些示例说明情况脱氧核糖核酸是基因的和通用材料,并且通过核酸设计一可能通过脱氧核糖核酸创建新的材料用新颖的属性和真实世界的应用程序。 更多信息,请参见从罗组的最近 (在为时 5 年) 发行。


参考

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版权 AZoNano.com,丹罗 (康奈尔大学) 教授

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

Last Update: 13. June 2013 22:59

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