Nature Chem：编程控制DNA折纸的拓扑结构

纳米技术

2024-06-18

生物体系通常需要不同的节点之间通过拓扑变换方式实现节点之间的相互连接，从而引导分子信息的流动。

有鉴于此，上海交通大学樊春海院士、华东师范大学裴昊教授等报道构筑拓扑编程DNA折纸体系，这个体系能够在纳米尺度进行信息的编码和传输，这种信息的传输方式与细胞体系的信息高效非常类似。

本文要点

(1)

作者系统的对分子进行拓扑操纵，其中包括连接-切断过程（‘glue–cut’ processes），能够将DNA折纸的结构进行全局构象变化，从而实现“属”、“边界”的数目以及方向等拓扑信息的控制。

(2)

通过设计具有反应能力DNA的位置，从而能够对信号的长度和方向进行控制，以及对三维DNA折纸的曲面。而且，通过调节信号的传播方向和位置，DNA折纸能够形成动态结构，因此实现了改变信号传播的节点位置，同时进行拓扑变换。作者认为这项拓扑操作DNA折纸研究能够为动态调控DNA折纸纳米结构提供方法，而且能够实现编程控制DNA折纸的结构全局进行拓扑变换。

参考文献

Ji, W., Xiong, X., Cao, M. et al. Encoding signal propagation on topology-programmed DNA origami. Nat. Chem. (2024).

DOI: 10.1038/s41557-024-01565-2

https://www.nature.com/articles/s41557-024-01565-2