Universalus pH reguliuojamas DNR nanostruktūrų rinkinys

Как приготовить Универсальную грунтосмесь для комнатных растений (Liepa 2019).

Anonim

DNR, genetinės informacijos vežėjas, tapo labai naudinga nanotechnologijos medžiaga. Vienas iš daugelio taikomųjų reikalavimų yra kontroliuojamas, perjungiamas nanostruktūrų rinkinys. Žurnale " Angewandte Chemie" mokslininkai dabar pristatė naują kontrolės strategiją keičiant pH vertę. Jis yra pagrįstas etilendiaminu, kuris palaiko tik DNR komponentų surinkimą neutralioje ar rūgštinėje aplinkoje, nepriklausomai nuo bazinių sekų ir be metalo jonų.

Trumpas viengijines DNR grandines galima megzti į plytelę, kuri toliau kaupiasi į daugybę geometrijų per savireguliacijas, lipnius galus. Taip vadinamas plytelių komplektas primena kristalų formavimo procesą gamtoje. Sukūrus tinkamas kryptis, savarankiško surinkimo procesas formuoja specifinę struktūrą. Tyrėjai tikisi panaudoti šį metodą ateityje, kad organizuotų nanomedžiagas arba atliktų nanorobotus, kurie galėtų atlikti nedideles intervencijas sergamose organuose ar netgi atskirose ląstelėse. Nanoelektronika ir nanokatalizija taip pat yra galimos būsimos taikymo sritys.

Valdoma, perjungiama nanostruktūrų sąranka atsiranda naudojant tam tikrus DNR struktūrinius motyvus, kurie keičia savo formą, kai keičiasi pH. Tačiau šios struktūros yra pagrįstos labai specifinėmis bazinėmis sekomis. Priešingai, nepriklausomas nuo seka metodas suteiks galimybę naudotis universaliu, universaliu DNR savaiminio surinkimo metodu, kuris žymiai išplėsis galimas dinaminės DNR nanotechnologijos taikymo sritis.

Hefei technologijos universiteto mokslininkai; Kinijos mokslo ir technologijų universitetas, Hefėjus, Kinija, ir Purdue universitetas Vakarų Lafajete, JAV, pradeda mažą organinę molekulę, etilendiaminą, H2N-CH2-CH2-NH2. Vandenyje viena arba abi amino grupės (-NH2) grįžtamai susieja papildomą protoną (H +), priklausomai nuo pH vertės. Santykiniai trijų galimų rūšių kiekiai labai priklauso nuo pH. Etilendiamino molekulės su dvigubu teigiamu krūviu gali elektrostatiniu būdu apsaugoti neigiamus DNR pagrindo kaulus, taigi jie mažiau atstumia vienas kitą, todėl yra savanoriai.

Yulin Li, Zhaoxiang Deng ir Chengde Mao vadovaujama komanda sugebėjo naudoti buteliuką su etilendiaminu turinčiu buferiu, kad atskirų kryžminių DNR blokų (plytelių) surinktų į išplėstą dvimačią korių struktūrą neutralioje ar rūgštinėje aplinkoje. Šiek tiek šarminėse sąlygose nėra formos išplėstų struktūrų. Kaip trijų matmenų struktūros pavyzdys, mokslininkai padarė tetraedrinius narvus iš blokų, suformuotų kaip trys smailės žvaigždės. Kai pH yra 6, 5, žvaigždės buvo grįžtamai konvertuojamos į tetraedrą; esant pH 8, jie grįžo į žvaigždės formą arba atskirus siūlus.

Norint apsaugoti neigiamus DNR kiekius, dažniausiai naudojami teigiamai įkrauti metalo jonai, tokie kaip Mg2 +. Etilendiamino buferiui nereikia metalų jonų. Metalo jonai didina daugelio fermentų aktyvumą, ypač nukleazės, susidedančios iš DNR. Taigi ši nauja sistema geriau tinka naudoti esant fermentams.

menu
menu