上海交大团队提出可重构DNA分子阵列设计技术

    期次:第1618期   



  本报讯 9月24日,国际权威期刊《Nature Protocols》报道了上海交通大学电子信息与电气工程学院仪器科学与工程系纳米生物医学工程研究所的重要成果。这项重要成果有关于可重构 DNA 二维分子阵列的设计和操作。
  信息传递和级联转变在生物和工程领域是非常重要的现象,但使用核酸自组装技术来模拟这种复杂的行为却充满挑战性。本项研究介绍了使用结构 DNA 纳米技术设计了一种可重构 DNA 分子阵列来实现一种可编程的、多步长程信息传递和级联转变。这种可重构DNA分子阵列由很多小的动态 DNA antijunction单元连接而成。每个 DNA antijunction由四个长度相同的结构域组成,并且有四个动态切点。因此每个 DNA antijunction 单元可以在两种稳定的构象下互相转变。将这种小的 DNA antijunction 交联起来,可以形成任意形状的二维 DNA 分子阵列。这种 DNA分子阵列可通过 anti junction 单元之间的信息传递实现编程化、多步骤、长程结构转变。其中信息传递是由触发 DNA 链在高温或者甲酰胺条件下诱导起始的。这种分子阵列提供了一种研究复杂动态阵列的可控平台,并且在很多领域如可重构介导材料等方向有重要应用前景。这项研究是基于2017年宋杰老师团队发表的 science 2017,357,3377文章基础上,详细阐述了可重构 DNA 分子阵列的设计原理和实验操作。
  该论文的共同第一作者为博士后王东方和宋杰特别研究员,通讯作者是宋杰特别研究员,崔大祥教授以及 Yonggang Ke 教授。该工作得到国家自然科学基金,国家重点研发项目以及美国自然科学基金的经费支持。
(宋杰)