Научные Работники на Институте Biodesign Государственного Университета Аризоны развивали платформу обнаружения гена мира первую составленную полностью от собственн-собранных nanostructures ДНА.
Результаты, появляясь в вопрос 11-ое января Науки журнала, смогли иметь обширные прикосновенности для технологии обломока гена и могут также революционизировать путь в котором выражение гена проанализировано в single cell.
«Мы начинаем с самой известный структурой в биологии, ДНА, и прикладывающ ее как строительный материал nano-маштаба,» сказал Hao Yan, член Центра института для Одиночной Биофизики Молекулы и ассистента профессора химии и биохимию в Коллеже Либерала и Наук.
Yan исследователь в быстроподвижном поле известном как структурная нанотехнология ДНА - что собирает молекулу жизни в разнообразие nanostructures с обширным диапозоном применения от здоровий человека к nanoelectronics.
Yan вел междисциплинарную команду ASU начать путь использовать структурную нанотехнологию ДНА для того чтобы пристрелть химических вызванных посыльных генов, РИБОНУКЛЕИНОВОЙ КИСЛОТОЙ.
Включенная команда: ведущий автор и аспирант Yonggang Ke химии и биохимии; ассистент профессора химии и биохимии Yan Liu; Центр для Одиночных директора Биофизики Молекулы и профессора Stuart Lindsay физики; и адъюнкт-профессор в Школе Наук о Жизни, Yung Chang.
«Это одно из первых практических применений мощной технологии, то, до теперь, главным образом вопрос демонстраций исследования,» сказал Lindsay. «Поле структурной нанотехнологии ДНА недавно видело очень exciting прогресс от строить геометрический и топологические nanostructures через основанный плиткой собственн-агрегат ДНА первоначально продемонстрированный Ned Seeman, Эриком Winfree и коллегаами,» сказал Yan.
Недавний прорыв делать пространственно addressable nanoarrays ДНА пришел от работы на scaffolded origami ДНА, метода Паыля Rothemund в котором длиннюю, котор одиночн-села на мель вирусную ремонтину ДНА можно сложить и скреплено большое количество короткого синтетического «хелпера садит на мель» в nanostructures которые показывают сложные картины.
«Только был недооценен потенциал структурной нанотехнологии ДНА в биологических применениях, и если мы смотрим процесс собственн-агрегата, то ДНА, вы будете изумлены которые триллионы nanostructures ДНА могут сформировать одновременно в разрешении немногих микролитров, и очень важно, они biocompatible и водорастворимо,» сказал Yan.
Обломок ДНА и технология microarray были многомиллиардной индустрией доллара по мере того как научные работники используют ее для того чтобы рассмотреть тысячи генов в тоже время для перегласовок или ключи расчехлять к заболеванию. Однако, потому что зонды ДНА прикалываны к твердой поверхности обломоков microarray, относительно медленный процесс для целей для того чтобы искать и находить зонды. Также, трудно контролировать расстояния между зондами с точностью нанометра.
«В этой работе, мы начали водорастворимое nanoarray которое может принять преимущество процесса ДНА собственн-собирая и также иметь преимущества которые макроскопические блоки микросхемы ДНА не имеют,» сказал Yan. «Блоки сами реагенты, вместо твердых поверхностных обломоков.»
Для того чтобы сделать зонды РИБОНУКЛЕИНОВОЙ КИСЛОТЫ origami ДНА, Yan принимал преимущество основного ДНА спаривая правила в алфавите ДНА химическом («A» может только сформировать a застежк-как химическое соединение с парами «T» и «G» только с «C "). Путем контролировать точные положение и расположение оснований химиката внутри синтетическая реплика ДНА, Yan запрограммировал одиночное, котор сели на мель genomic ДНА, M13, в nanotiles для того чтобы содержать зонды для специфических целей выражения гена.