Reaction-Diffusion Patterning of DNA-Based Artificial Cells.
Reaction-Diffusion Patterning of DNA-Based Artificial Cells.
复制标题
基于 DNA 的人工细胞的反应扩散模式。
DOI：
10.1021/jacs.2c06140
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发表时间：
2022-09-28
影响因子：
15
通讯作者：
Di Michele, Lorenzo
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Leathers, Adrian;Walczak, Michal;Brady, Ryan A.;Al Samad, Assala;Kotar, Jurij;Booth, Michael J.;Cicuta, Pietro;Di Michele, Lorenzo
生物细胞显示出复杂的内部结构和不同的微环境，这些微环境建立了维持细胞功能所需的化学异质性。不断努力创造先进的细胞模拟，即人造细胞，需要构建具有局部功能的类似异质结构的策略。在这里，我们介绍了一个从合成DNA纳米结构的自组装构建无膜人工细胞的平台，其中可以通过规定的反应扩散波建立内部结构域。该方法通过数值模拟合理化，可以形成多达五个不同的同心环境，其中功能部分可以定位。作为概念验证，我们应用这个平台来构建基于dna的人工细胞，其中一个原型核合成荧光RNA适配体，然后在周围的存储壳中积累，从而展示了功能的空间分离，让人想起在生物细胞中观察到的。
Biological cells display complex internal architectures with distinct micro environments that establish the chemical heterogeneity needed to sustain cellular functions. The continued efforts to create advanced cell mimics, namely, artificial cells, demands strategies for constructing similarly heterogeneous structures with localized functionalities. Here, we introduce a platform for constructing membraneless artificial cells from the self-assembly of synthetic DNA nanostructures in which internal domains can be established thanks to prescribed reaction–diffusion waves. The method, rationalized through numerical modeling, enables the formation of up to five distinct concentric environments in which functional moieties can be localized. As a proof-of-concept, we apply this platform to build DNA-based artificial cells in which a prototypical nucleus synthesizes fluorescent RNA aptamers that then accumulate in a surrounding storage shell, thus demonstrating the spatial segregation of functionalities reminiscent of that observed in biological cells.
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DOI：
10.1002/wnan.1761
发表时间：
2022-03
期刊：
Wiley interdisciplinary reviews. Nanomedicine and nanobiotechnology
影响因子：
--
作者：
Sato W;Zajkowski T;Moser F;Adamala KP
通讯作者：
Adamala KP
影响因子：
10.8
作者：
Fabrini G;Minard A;Brady RA;Di Antonio M;Di Michele L
通讯作者：
Di Michele L
影响因子：
15
作者：
Brady, Ryan A.;Brooks, Nicholas J.;Di Michele, Lorenzo
通讯作者：
Di Michele, Lorenzo
影响因子：
10.8
作者：
Brady, Ryan A.;Brooks, Nicholas J.;Di Michele, Lorenzo
通讯作者：
Di Michele, Lorenzo
影响因子：
16.6
作者：
Altenburg WJ;Yewdall NA;Vervoort DFM;van Stevendaal MHME;Mason AF;van Hest JCM
通讯作者：
van Hest JCM