蛋白质折叠的DNA纳米结构为生物技术提供了新的建筑材料

新闻2019-10-15 10:42:39
导读通过使用天然结合并在细胞内排列DNA的蛋白质,由KAUST领导的团队设计了一种即插即用策略来构建稳定的,定制设计的纳米结构。现在,设计杂交

通过使用天然结合并在细胞内排列DNA的蛋白质,由KAUST领导的团队设计了一种即插即用策略来构建稳定的,定制设计的纳米结构。

现在,设计杂交DNA- 蛋白质组件的通用而简单的方法为工程师提供了一个解决科学问题的纳米级平台。“的DNA-蛋白质纳米技术在许多领域,包括医学,生物技术和潜在的应用分析化学 ”,KAUST的教授聪Habuchi,谁领导了这项研究说。

将DNA用作一种分子折纸的想法可以追溯到1980年代,但是仅仅两年前,科学家们才成功地将蛋白质整合到了纳米结构中。作为这种新兴技术,实现Habuchi改进的范围,这是他认定,“要求的新的积木的发现为DNA-蛋白质自组装纳米结构的施工。

Habuchi和他的团队选择将其构建的结构单元称为组蛋白,组蛋白是一种蛋白质,通常像线轴一样作用来缠绕和压缩细胞内的DNA。在正确的人工条件下,组蛋白和单链DNA也会自发地自组装成单个纳米颗粒和交联的复合物。

研究人员使用了大学成像与表征核心实验室的电子显微镜以及Habuchi实验室的其他尖端设备,对这些组蛋白DNA纳米结构的结构进行了表征。如果正确组合温度,孵育时间和化学环境,他们就能详细说明如何形成精确的几何形状。

似乎改变形状的唯一变量是DNA的长度。

Habuchi实验室的研究科学家Maged Serag说,DNA折纸平台中的组蛋白修饰因此大大简化了纳米技术的设计原理。他补充说:“此外,我们在整体结构中整合了蛋白质这一事实有助于提高我们的方法在生物技术领域各个方面的适用性。”

为单分子荧光和低温TEM显微术进行的样品制备的这些图像捕获阶段。成像和表征核心实验室的Rachid Sougrat帮助分析结果(右下)。信用:KAUST

Habuchi,Serag及其同事一直在努力提高技术。

Serag解释说:“我们正在尝试在DNA折纸结构内的特定位置整合组蛋白,这是构建复杂纳米结构的第一步。”

混合组件还可以帮助科学家更好地了解组蛋白在调节基因表达和DNA复制中的基本作用。Habuchi说,这项研究可以阐明这些基本的生物学功能。

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