Designer DNA nanoarchitectures.
Designer DNA nanoarchitectures.
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DOI：
10.1021/bi802324w
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发表时间：
2009-03-03
期刊：
影响因子：
2.9
通讯作者：
Yan, Hao
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lin, Chenxiang;Liu, Yan;Yan, Hao
自然存在的生物系统，从最简单的单细胞硅藻到最复杂的器官，如人脑，都是功能性的自组装结构。长期以来，科学家们一直梦想着建造能够模仿自然界中这种优雅的人造纳米结构。结构DNA纳米技术，它使用DNA作为蓝图和建筑材料，以纳米精度组织物质，代表了这一挑战的一个有吸引力的解决方案。基于螺旋DNA结构和沃森-克里克碱基配对规则的知识，科学家们已经构建了许多具有各种几何形状，拓扑结构和周期性的DNA纳米结构，产量相当高。通过功能基团的修饰，这些DNA纳米结构可以作为支架来控制其他分子物种的定位，这为研究分子间协同作用（如蛋白质-蛋白质相互作用）以及构建人工多组分纳米机器提供了机会。本文综述了DNA自组装的基本原理，介绍了近年来结构DNA纳米技术的研究进展，并讨论了当前的前沿问题。
Naturally existing biological systems, from the simplest unicellular diatom to the most sophisticated organ such as human brain, are functional self-assembled architectures. Scientists have long been dreaming about building artificial nanostructures that can mimic such elegance in nature. Structural DNA nanotechnology, which uses DNA as blueprint and building material to organize matter with nanometer precision, represents an appealing solution to this challenge. Based on the knowledge of helical DNA structure and Watson-Crick base pairing rules, scientists have constructed a number of DNA nanoarchitectures with a large variety of geometries, topologies and periodicities with considerably high yields. Modified by functional groups, those DNA nanostructures can serve as scaffolds to control the positioning of other molecular species, which opens opportunities to study intermolecular synergies, such as protein-protein interactions, as well as to build artificial multi-component nano-machines. In this review, we summarize the principle of DNA self-assembly, describe the exciting progress of structural DNA nanotechnology in recent years and discuss the current frontier.
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