如果你想要3D打印幾英寸高的東西，塑料是比較好的材質(zhì)。但是當(dāng)您需要在納米尺度下打印某個(gè)對(duì)象的話，DNA就是一個(gè)更好的選擇。但是，誰(shuí)有這個(gè)功夫一個(gè)堿基一個(gè)堿基地去設(shè)計(jì)和組裝它們？這些難不住萬(wàn)能的科學(xué)家。來(lái)自麻省理工學(xué)院（MIT）的一項(xiàng)新研究使得人們也可以用DNA設(shè)計(jì)、組成需要的形狀，其中的奧秘在于通過(guò)一個(gè)巧妙地算法來(lái)確定DNA中A、T、G和C堿基對(duì)的位置。
與人們通常的印象不同的是，DNA的結(jié)構(gòu)其實(shí)并不一定非得是雙螺旋的：通過(guò)改變堿基的排列順序或代之以其他分子，科學(xué)家們可以使DNA鏈扭向指定的方向，或者圍繞著某個(gè)方向纏繞。如果經(jīng)過(guò)周密的設(shè)計(jì)，人們甚至可以讓一個(gè)DNA單鏈進(jìn)行足夠的彎曲和纏繞，從而形成一個(gè)有用的幾何結(jié)構(gòu)。
研究人員們稱，這些結(jié)構(gòu)可以用于輸送藥物、制造像CRISPR Cas9基因編輯元素這樣的封裝工具，甚至可以存儲(chǔ)信息。
但是，其中最大的問(wèn)題在于如何設(shè)計(jì)，比如，僅僅讓DNA鏈組成一個(gè)十二面體就是一個(gè)極其復(fù)雜的任務(wù)，幾乎沒(méi)有人有經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌蚴止そM裝如此復(fù)雜的分子，這些分子往往由數(shù)以千計(jì)的堿基對(duì)組成。
而這正是來(lái)自麻省理工學(xué)院、亞利桑那州立大學(xué)（Arizona State University）和Baylor大學(xué)的科學(xué)家們所要解決的，他們的這項(xiàng)成果已經(jīng)被發(fā)表在了5月25日的《科學(xué)》雜志上。
來(lái)自MIT的Mark Bathe在一份新聞稿中說(shuō)：“這份論文將問(wèn)題從一位專家自己設(shè)計(jì)合成對(duì)象所需要的DNA，轉(zhuǎn)變成了該對(duì)象本身就成了起點(diǎn)，然后根據(jù)該算法自動(dòng)定義所需要的DNA序列。”
實(shí)際上，您所需要做的只是提供帶封閉曲面的3D形狀（比如多面體、圓環(huán)等），然后將其輸入計(jì)算機(jī)，并規(guī)定好規(guī)格范圍，您的工作就完成了。
在此之后，由研究人員們創(chuàng)建的這個(gè)算法將確定所需要的堿基的具體順序，這就提供了一個(gè)“腳手架”，然后一個(gè)DNA單鏈將圍繞著它進(jìn)行彎曲和纏繞，形成所需的形狀。這個(gè)算法甚至有一個(gè)很酷的名字--DAEDALUS（用戶定義結(jié)構(gòu)的DNA折紙序列設(shè)計(jì)算法）
這種方法在醫(yī)學(xué)和基因編輯方面的用途是顯而易見(jiàn)，但是研究人員們認(rèn)為該技術(shù)的用途將大大超越上述領(lǐng)域。
轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。
相關(guān)文章
熱門資訊
精彩導(dǎo)讀
關(guān)注我們
