DNA オリガミとして知られる新しい技術では、研究者は長い DNA 鎖を何度も折り畳んで、
コラージュは、DNA折り紙で使用される技術とデザインのいくつかを示しています。
で開拓されたDNA折り紙技術2006年のカリフォルニア工科大学は、過去10年間で何百人もの新しい研究者を引き付け、人体の病気を検出して治療し、環境に対する汚染物質の影響を評価し、他の多くの生物学的用途を支援できるレシーバーとセンサーを作成しようとしています。
DNA折り紙の原理は単純ですが、ツールと新しい構造を作成するためのこの手法の手法は、必ずしも理解しやすいとは限らず、十分に文書化されていません。さらに、この方法に不慣れな科学者は、DNA構造を構築するための最も効率的な方法を見つけるために頼る単一の参照を持っておらず、数か月または数年の研究にさえかかる可能性のある落とし穴を回避できました。
「すべての楽器を集めたかったのですが、人々によって開発されたものを 1 か所でまとめ、従来の雑誌記事では言えないことを説明します。レビュー記事は、誰もがやったことをすべて伝えることができますが、人々がどのようにそれを行ったかについては教えてくれません。」
ジェイコブ・マジケス氏、米国国立標準技術研究所 (NIST) の研究者。
DNA折り紙は能力に基づいています互いに結合するDNA分子の相補的な塩基対。 DNAの4つの塩基(アデニン(A)、シトシン(C)、グアニン(G)、チミン(T))の中で、AはTに結合し、GはCに結合します。これは、As、Ts、Cs、Gsの特定のシーケンスがそのアドオンにバインドします。
結合により短いDNA鎖が可能になりますステープルとして機能し、折りたたまれた長いチェーンのセクションを保持したり、個々のチェーンを接続したりします。典型的な折り紙のデザインは250のステープルを必要とするかもしれません。したがって、DNAはさまざまな形に自己組織化し、ナノスケールのフレームワークを形成します。このフレームワークに一連のナノ粒子を付着させることができ、その多くは治療、生物学的研究、環境モニタリングに使用されます。
Magixによると、DNA折り紙の使用2つの問題に直面しています。まず、研究者は塩基対A、G、T、Cを使用して3次元構造を作成します。さらに、これらの塩基対ステープルを使用して、DNA分子の馴染みのある二重らせんをねじったり巻き戻したりして、特定の形状に曲げます。設計と視覚化が難しい場合があります。 MajikeとLiddleは、生産に入る前に、棒磁石で作られた彫刻などの3Dモックアップを作成することにより、設計の直感を固めるよう研究者に促しています。これらのモデルは、折り畳みプロセスのどの側面が重要でどれがそれほど重要でないかを示すことができるため、通常2D表現を使用するDNA折り紙CADツールと互換性を持たせるために2Dでフラット化する必要があります。
DNAフォールディングはさまざまな方法で行うことができますある意味で、そのいくつかは他のものよりも効果が低い、とMagixは述べています。実際、いくつかの戦略は失敗する運命にある可能性があります。 LiddleとMagikesは、DNAを使用してナノスケールデバイスを正常に作成する方法を詳述したいくつかの追加の原稿で作業を完了する予定です。
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