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核酸工程: 工程脫氧核糖核酸作為基因和通用材料

丹羅生物和環境工程康奈爾大學的部門教授
對應的作者: dl79@cornell.edu

為什麼脫氧核糖核酸?

脫氧核糖核酸是正確地驚人的材料。 生物,它是運載基因管理規定和蛋白質生產的信息存儲分子基因代碼。 根本是由什麼做成生活。 機械上,脫氧核糖核酸可以是嚴格或靈活,可調的由其構成和長度。 實際上,脫氧核糖核酸是非常直徑的小型的仅 2 毫微米; 其長度是定製與解決方法大約 0.34 毫微米。

核酸是大分子組成由單節顯性的核苷酸鏈子。 在生化方面這些分子運載在細胞內的基因信息或表單結構。 最公用的核酸是脫氧核糖核酸 (脫氧核糖核酸) 和核糖核酸 (核糖核酸)

脫氧核糖核酸 (脫氧核糖核酸) 是包含用於發展和發揮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) 是包括核苷酸部件長鏈分子的一種生物重要類型。 核糖核酸非常類似於脫氧核糖核酸,但是有所不同在一些重要結構上的詳細資料。

化工,脫氧核糖核酸是溶於水,穩定 (请認為媽咪),無毒 (请認為壽司),生物適合和生物可分解的。 脫氧核糖核酸可以從各種各樣的來源得到包括活細胞和設備 (即,脫氧核糖核酸合成器)。 脫氧核糖核酸可能也被編程。 唯一地,可以被使用操作脫氧核糖核酸在埃級別準確性的千位不同的酵素演變。

因此,脫氧核糖核酸為納米技術和 nanobiotechnology 提供一個理想的平臺,另外的材料構件。 因為其他,脫氧核糖核酸教授 Nadrian Seeman 和作早期工作在的工作用於許多方式它不再被認為唯一的原生質。

核酸工程

丹羅教授的組在康奈爾集中於設計核酸 (脫氧核糖核酸和核糖核酸) 作為現實世界應用的一個真的聚合物。 他們的工作瞄準創建小說,批量項目貨簽縮放比例脫氧核糖核酸材料在高產量和低成本和與充分地使用脫氧核糖核酸生物和非生物屬性的簡單設計。

使用分支的脫氧核糖核酸 (X 型, Y字形等等),羅組建立了結構樹型脫氧核糖核酸 (像 dendrimers 的脫氧核糖核酸或者 DL-DNA),脫氧核糖核酸 nanobarcodes、脫氧核糖核酸水凝膠、脫氧核糖核酸脂質體和脫氧核糖核酸組織的 nanoparticles。 最近,羅組開發了一個基於脫氧核糖核酸的,非均質性,分支的和 crosslinkable 單體 (被命名 「ABC 單體」) 作為通用 nanoscale 物質構件。

使用這些脫氧核糖核酸 ABC 單體,羅組發明了 「脫氧核糖核酸聚合物可能在病原生物脫氧核糖核酸面前只被綜合的目標主導的聚化」進程。 聚化進程放大在聚合物內的信號,啟用準確和敏感分子感覺。 技術將有寬應用在診斷以及在多藥物發運。

另外, 1D 納諾電匯、第 2 超晶格、 3D supracrystals 和獨立單層頁達到通過軟石版印刷,但是與毫微米功能大小通過使用脫氧核糖核酸作為組織者。 非常最近 (在 2009),羅組創建了可能生產很多蛋白質,不用任何活細胞的一個脫氧核糖核酸膠凝體 (被命名 「蛋白質產品膠凝體」或 「P 膠凝體」)。 P 膠凝體從細胞裡邊順利地轉換中央教條成在試管的一個基於膠凝體的化學反應。 克隆、轉換和細胞開化為蛋白質生產不再必要。

羅組構想 P 膠凝體將成為更高效和有效地生產以及設計的蛋白質平臺技術。 此外,羅組創建了一個 「令人難忘的」脫氧核糖核酸膠凝體。 這些示例說明情況脫氧核糖核酸是基因的和通用材料,并且通過核酸設計一可能通過脫氧核糖核酸創建新的材料用新穎的屬性和真實世界的應用程序。 更多信息,请請參見從羅組的最近 (在為時 5 年) 發行。


參考

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版權 AZoNano.com,丹羅 (康奈爾大學) 教授

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

Last Update: 13. June 2013 23:02

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