可控式citZ基因纳米盒的设计与研究

DNA分子具有自我识别的特殊能力，DNA折纸术就是利用这一特性进行核酸纳米材料精准设计和组装的一种新技术。研究者可以利用与DNA脚手架链互补的订书钉链，将长链核酸折叠成与预设模型一致的纳米结构。DNA折纸术最早是2006年由Rothemund提出，一直以来，人们利用M13mp18单链线性DNA进行各种纳米图形的自组装。为了寻找更多的核酸材料进行DNA折纸研究，本文以枯草芽孢杆菌（Bacillus. subtilis 168）citZ基因序列为研究对象，采用改进的DAEDALUS软件，引入“锁钥”结构设计，利用“从下向上”的方法使DNA分子进行自组装，设计出三维体积为50.71nm×50.71nm×50.71nm的citZ基因纳米盒，只有遇到可识别的基因和匹配的“钥匙”时，才可能打开盖子，释放盒中的内容物。这种核酸纳米材料还可以通过调节DNA序列长度调节盒子的内部空间，有望成为一种新型的靶向药物运送载体。     

采用“乐高”拼接法模拟“T4噬菌体”型DNA拓扑结构

采用“乐高”拼接法以双链DNA为原始材料，模拟了一种“T₄噬菌体”型DNA拓扑结构。其中由15个“梁销”结构组成了噬菌体的头部、颈部、尾部和底板，再选用限制性内切酶AbsI、BbvCI、XbaI将各部分组件缝合在一起，最终形成了一种“T₄噬菌体”型核酸纳米颗粒，头部高度100 nm,直径60 nm;尾鞘70 nm,直径15 nm,基本符合真实噬菌体的结构。