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自组装DNA纳米结构“侵染”细胞过程获揭示
时间:2014-09-04 13:29:36  作者:网站编辑  来源:生物谷
脱氧核糖核酸又称去氧核糖核酸,是一种分子,可组成遗传指令,引导生物发育与生命机能运作。
    脱氧核糖核酸又称去氧核糖核酸,是一种分子,可组成遗传指令,引导生物发育与生命机能运作。DNA的主要功能就是资讯储存,是建构细胞内其他的化合物。
    DNA不仅是生命的密码,还可作为制造纳米级构件和机器的通用元件。利用DNA分子的自组装特性,DNA纳米技术领域的研究者可以根据简单的核酸碱基配对法则,设计并在试管中构造出精确而复杂的DNA纳米结构。
    DNA四面体结构是一类重要的自组装DNA纳米结构。2011年,樊春海和黄庆课题组在国际上首次报道了DNA四面体结构可以作为一种纳米尺度的药物载体,将具有免疫刺激效应的CpG寡核苷酸转运进入细胞并刺激产生特定的细胞因子,其有望成为一种免疫治疗药物。然而,细胞膜具有负电性,通常会将同样带有负电荷的核酸分子屏蔽在膜外。这些DNA纳米结构如何穿越细胞膜屏障进入细胞成为一个谜。
    此次科学家利用全内反射显微镜、单粒子示踪等细胞成像技术,实时观察到了DNA四面体结构穿过细胞膜并在胞内运输的过程,同时揭示了其最终命运。研究表明,DNA四面体结构的细胞摄取是一种能量依赖过程,在细胞膜上的小窝蛋白介导下产生内吞,该过程可在1分钟内完成。之后,DNA四面体结构通过由微管蛋白构成的细胞骨架系统进行运输,并最终到达溶酶体而被降解。
    “当DNA四面体结构被连接上信号肽分子后,还可以改变细胞命运。例如,载有核定位序列NLS的DNA四面体结构,可以从溶酶体中逃逸出来进入细胞核内。”樊春海表示,当DNA分子组装成纳米结构后,可以像病毒一样借用细胞本身的转运系统“侵染”细胞,这为研制纳米机器人最终实现纳米诊疗提供了新的可能。
    以上的内容就是自组装DNA纳米结构“侵染”细胞过程获揭示,脱氧核糖核酸若要发挥其功用,必须依赖与蛋白质之间的交互作用,有些蛋白质的作用不具专一性,有些则只专门与个别的脱氧核糖核酸序列结合。聚合酶在各类酵素中尤其重要,此种蛋白质可与脱氧核糖核酸结合,并作用于转录或脱氧核糖核酸复制过程。

关键字:DNA,纳米结构
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