5月24日,Nature集團期刊《科學報告》(Scientific Reports)刊發了中國科學院深圳先進技術研究院生物醫藥與技術研究所粟武研究員科研團隊與英國以及美國同行合作,在DNA與其序列特異性識別分子自組裝納米材料方面的研究成果,論文題目為《吡咯-咪唑聚酰胺控制能量在三叉 DNA結構中的傳遞方向》(Addressable and Unidirectional Energy Transfer Along a DNA Three- way Junction Programmed by Pyrrole-imidazole Polyamides)。
本研究以吡咯 -咪唑類聚酰胺位點特異性地識別DNA雙螺旋的一級序列,利用分子自組裝構建了DNA納米光纖。將聚酰胺偶聯的熒光素精確定位到一維和二維DNA納米光纖結構中,組裝到DNA納米光纖的設計位置,可以控制和引導熒光共振能量傳遞(FRET)的方向和效率。本項目的成果為進一步設計和構建高效的納米光纖以及納米光學開關提供了一個范例,也為設計多維可精確控制的DNA納米光電元件提供了新思路。
近年來,DNA納米技術已經成為分子生物學和納米材料科學交叉領域最活躍的研究方向。由于其精確的雙螺旋結構,DNA被廣泛用于設計成為自組裝納米材料的核心骨架,是構建分子級光學和電子元件的基礎之一。因此在DNA計算機、DNA納米光纖以及納米生物機械等領域都具有重要的意義。吡咯-咪唑類聚酰胺能夠特異性地識別DNA雙螺旋的堿基序列,因此將這類聚酰胺與其它納米器件偶聯,能夠在DNA骨架上精確控制相關納米器件的位置,達到設計所需的納米精確度。
粟武博士2011年加盟深圳先進院納米中心,目前開展的研究方向涉及多肽合成以及納米材料等領域。其研究項目得到深圳先進院、深圳市科技創新委員會以及廣東省納米醫學重點實驗室基金的資助。
DNA組裝納米材料定向引導熒光共振能量傳遞
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