阿卜杜拉国王科技大学 这种空气等离子体(紫蓝色辉光)设备用于处理电子显微镜中使用的样品网格
信用:KAUST 通过使用自然结合和排列细胞内脱氧核糖核酸的蛋白质,KAUST领导的团队设计了一种即插即用的策略,用于构建稳定的、定制设计的纳米结构。
设计混合脱氧核糖核酸-蛋白质组合的通用而简单的方法现在为工程师提供了一个解决科学问题的纳米级平台
“脱氧核糖核酸-蛋白质纳米技术在许多领域都有潜在的应用,包括医学、生物技术和分析化学,”领导这项研究的考斯特大学的habuuchi Satoshi教授说
使用脱氧核糖核酸作为分子折纸的想法可以追溯到20世纪80年代,但是仅仅两年前,科学家才成功地将蛋白质整合到纳米结构中
作为这样一种新兴技术,Habuchi意识到了改进的空间,他指出,“需要为构建脱氧核糖核酸-蛋白质自组装纳米结构找到新的构建模块
Habuchi和他的团队选择整合到他们的结构中的构建模块被称为组蛋白,一种通常像线轴一样在细胞内缠绕和压缩脱氧核糖核酸的蛋白质
在正确的人工条件下,组蛋白和单链DNA也会自发地自组装成单个纳米粒子和交联复合物
考斯特生物科学家描述了组蛋白-脱氧核糖核酸纳米结构的结构
信用:KAUST 研究人员利用该大学成像与表征核心实验室的电子显微镜和Habuchi实验室的其他尖端设备,对这些组蛋白-DNA纳米结构的结构进行了表征
如果给定温度、孵化时间和化学环境的正确组合,他们能够用精确的几何图形详细描述它们是如何形成的
唯一能改变形状的变量是脱氧核糖核酸的长度
因此,脱氧核糖核酸折纸平台上的组蛋白修饰极大地简化了纳米技术的设计原则,哈布奇实验室的研究科学家马吉德·塞拉格说
此外,他补充道,“事实上,我们在整体结构中整合了一种蛋白质,这有助于提高我们的方法在生物技术领域不同方面的适用性
" 这些图像捕捉了单分子荧光和低温透射电镜的样品制备阶段
成像和表征核心实验室的拉希德·索格拉特帮助分析结果(右下角)
信用:KAUST Habuchi、Serag和他们的同事一直在努力推进这项技术
“我们试图将组蛋白整合到脱氧核糖核酸折纸结构的特定位置,这是构建复杂纳米结构的第一步,”塞拉格解释道
组蛋白和脱氧核糖核酸自组装成纳米颗粒和交联复合物
信用:KAUST贺诺黄 这种杂交组合还可以帮助科学家更好地理解组蛋白在调节基因表达和DNA复制中的基本作用
Habuchi说,这项研究可以阐明这些基本的生物学功能
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