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以DNA作為燃料的DNA分子機器
Posted on Wednesday, September 19 @ 15:23:46 CST by west


      DNA兩條互補螺旋的分子辨識系統允許構築10-9公尺長度的放大規模。例如,DNA標記可用以組織膠狀粒子的聚集,以及DNA模板能夠直接作為半導體nanocrystal和金屬線圈的生長。以結構材料而言,DNA以環狀和多種形狀的架構可使管線持續維持靜電的排列狀態。此外,「可動性」的設計結構同樣也是具有可能性的。例如,nanomechanical的開關,它的構型可藉由誘導DNA雙股螺旋結構中的凹陷處的轉換而改變。以化學性修飾過的DNA可藉由最適化的吸收而誘導其溶解。此外,寡聚核甘酸的結合可造成構型的改變或是小分子團亦顯示核酸代酵素(ribozyme)其活性的變化。此篇文章報導此構築的DNA機器不僅單為結構性的材料外,同時也可作為「燃料」。此機器由三種不同構型的DNA所架構並組成鑷子狀結構。它也能夠藉由額外的「燃料」DNA作輔助使得此機器具有開啟以及關閉的功能;每一次循環會產生雙股DNA廢料。
      分子鑷子的構築和操作。a.分子鑷子的結構是藉由寡聚核甘酸螺旋A、B以及C雜交所形成。b.選殖和開啟分子鑷子。關閉螺旋F與螺旋B和C端點的雜交(藍色以及綠色)使得鑷子充滿而關閉。F的懸掛部份(紅色)允許螺旋F與鑷子雜交的部份脫離,形成雙股螺旋廢料FF並使鑷子開啟。B、C、F以及F的互補部份則再雜交以使鑷子關閉或是開啟。
      (Nature vol 406, 605-608, 2000)
      (本文由張程翔同學整理)

 

 

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