DNA Nanoyapılarının Katlanması Konusunda Yeni Bir Origami Keşfedildi
Hao Yan ve meslektaşları, tek bir DNA dizisinden bir dizi düğümlü form tasarladılar ve inşa ettiler (her biri bir metrenin yalnızca milyarda biri). Kendinden montajlı nanoyapılar, önceden programlanmış bir katlama düzenini takip ediyor.
Nature Communications dergisinde yer alan yeni araştırmada, Yan, Fei Zhang, Xiaodong Qi ve diğerler meslektaşları, tek iplikçikli DNA’nın parçalarını karmaşık 2- ve 3-D düğümlü yapılara katlanabilen yöntem geliştirdiler.
Yeni çalışma, adından da anlaşılacağı gibi, DNA ve RNA gibi nükleik asitleri karmaşık formlara katlamak ve kendi kendine monte etmek için kullanan DNA origami alanındaki yenilikleri içermektedir. Bu, DNA’nın 4 harfli alfabesindeki tamamlayıcı nükleotid bazların temas halinde olduğu ve sıkı bir rejime göre bağlandığı zaman ortaya çıkar: C bazları her zaman G ile eşleşirken diğer taraftan da A ile T bir araya gelir.
Doğadaki nükleit asitlerin dizileri karmaşık proteinler yapmak için gereken kodu sağlar. Bu temel biyoloji, tüm dünyasal yaşamın temelini oluşturur. DNA’nın basit baz eşleme özelliklerinden yararlanarak, laboratuvarda kendi kendini bir araya getirecek yapıları tasarlamak mümkündür. Yöntem, hem tek iplikli hem de çift iplikli DNA formlarına uygulanmıştır, bu da artan karmaşıklık ve sofistike olmanın nanoyapılarıyla sonuçlanmıştır.
DNA origami, kurulduğu günden beri şaşırtıcı ilerlemeler kaydetse de, bu teknik inovasyonun elde edilmesi zor olmuştur. Programlanabilir bir şekilde DNA’da karmaşık düğümlü yapılar yaratmak araştırmacıları etkilemiştir.
Grup ayrıca, bu nükleik asit nanoyapılarının hem laboratuvar koşullarında hem de canlı sistemler içinde çoğaltılabileceğini göstermiştir.
Katlama yollarını optimize etmek için kullanılan tasarım kuralları, geçiş noktalarının sayısına, DNA’nın uzunluğuna ve tasarlanan yapıdaki baz çiftlerinin sayısına dayanmaktadır. Bozulmalar olmaması adına üç temel kural belirlendi. İlk olarak, dallı yollara doğrusal katlama yollarının tercih edildiği bulunmuştur. İkincisi, bir DNA iplikçiğinin açılmamış kesiti, iplik hala uzun olduğu zaman erken aşamalarda kendi içinden geçmemelidir. Son olarak, üç geçişe sahip istenen formun kenarları, iki geçişi olanlardan önce katlanmalıdır.
Tasarım stratejisinin ardından, ekip artan geçiş sayılarıyla daha karmaşık DNA düğümleri oluşturabildi.
Kaynak : webtekno.com
