I den femtioåriga historia sedan strukturen av DNA avslöjades först, som en gång var ett Nobelpris-vinnande forskningsupptäckt har blivit ett allestädes närvarande kulturell ikon adjungerad för att främja allt från dofter till musikaliska akter. Nu är den välkända DNA spiralen fungerar som en mikroskopisk spaljé för att ytterligare framsteg inom nanotekniken syftar till att förbättra människors hälsa.
Hao Yan, en forskare vid Biodesign Institute vid Arizona State University och en biträdande professor i ASU: s Institutionen för kemi och biokemi, skapade nyligen unika kedjor av proteiner uppbundna på egna sammansatta DNA nanostrukturer.
Medan andra ansträngningar de senaste åren har fokuserat på att lära sig att bygga DNA-baserade nanostrukturer är Yan arbete roman eftersom det gör det möjligt att ansluta valfri biomolekyler på DNA nanostrukturer. Sådant arbete är ett viktigt steg och kan fungera som en framtida grund för biocatalytic nätverk, läkemedelsutveckling eller ultrakänslig detektionssystem.
"Rationellt utformad DNA nanoskala arkitektoniska motiv har länge varit tänkt som ställningar för att styra montering av biomolekyler som proteiner till ett fungerande nätverk", sade Yan. "Men metoderna för att kontrollera sådana församlingar är fortfarande sällsynta. En robust och modulärt tillvägagångssätt."
I hans resultat har Yan och andra institut forskare Yan Liu, Chenxiang Lin och Hanying Li dragit fördel av basen para egenskaper av DNA för att göra DNA nanostrukturer. Genom att kontrollera den exakta positionen och platsen för den kemiska baser inom en syntetisk kopia av DNA, Yan skulle kunna mode en mängd DNA-församlingar.
I detta fall skapade Yan en trippel kakel crossover-DNA, som består av tre sida vid sida helixar bara sex nanometer i bredd och 17 nanometer i längd. En nanometer är en miljarddels meter. Genom att programmera in i församlingen en kort sekvens av DNA som känner igen ett visst protein, som kallas en aptamer, skapat Yan en DNA-molekyl som nu skulle kunna fungera som en biomolekylära tjuder.