迷信家开收回“可改革人造细胞”的 DNA 纳米机械
发布时间:2025-01-27 08:37
IT之家 1 月 26 日新闻,德国斯图加特年夜学第二物理研讨所科研团队开辟出了一种可改革天然细胞的 DNA 纳米呆板人,团队中包含多位中国粹生跟教学。这一翻新技巧能把持分解细胞中脂质膜的外形跟通透性,为分解生物学开展供给了全新东西。相干研讨结果已于 1 月 13 日宣布在最新一期《天然・资料》杂志上。细胞的外形跟构造对其生物功效至关主要,这反应了古代计划中罕见的“情势跟随功效”准则。该准则夸大构造应依据其预期用处来决议,而是否将此准则利用于天然细胞,恰是分解生物学面对的主要挑衅之一。该怎样将这一律念利用于人工巧胞是分解生物学中属于是一项严重挑衅。针对这一成绩,该团队开辟出了一种翻新东西,用于把持分解细胞中脂质膜的外形跟浸透性。这些膜由包括水性隔室的脂质双层构成,是生物膜的简化模子。它们可用于研讨膜能源学、卵白质彼此感化跟脂质行动。▲ 图片起源:斯图加特年夜学第二物理研讨所应用旌旗灯号依附性的 DNA 纳米呆板人,团队此次实现了与分解细胞的可编程交互,这是利用 DNA 纳米技巧调控细胞行动的主要一步。他们应用一种模拟活细胞的简略构造 —— 巨型单层囊泡(GUV),经由过程 DNA 折纸技巧结构可重构纳米呆板人。这种呆板人可能在微米标准上转变四周情况,而且胜利地影响了 GUV 的外形跟功效。研讨职员发明,这些 DNA 纳米呆板人的转化能够与 GUV 的变形以及模子 GUV 膜中分解通道的构成相联合。这些通道容许年夜分子经由过程膜,而且能够在须要时从新密封。“这象征着咱们能够应用 DNA 纳米呆板人来计划 GUV 的外形跟设置,以在膜中构成传输通道,”该论文的合著者 Stephan Nussberger 教学表现,“令人十分高兴的是,DNA 纳米呆板人在 GUV 上的功效机制在活细胞中不直接的生物对应物。”详细来说,这些变形的 DNA 纳米呆板人能够促使 GUV 变形并构成分解通道,容许年夜分子如医治性卵白质或酶穿梭膜,在须要时还能够从新密封。这标明,DNA 纳米呆板人可用于计划 GUV 的状态跟设置,从而实现膜内运输通道的构成。当利用于活细胞时,该体系能够增进医治性卵白质或酶运送到细胞中的靶点。因而,它为药物跟其余医治干涉办法的治理供给了新的可能性。这项翻新体系无望将年夜型医治分子无效地运送到细胞中,为更准确的药物运送跟进步的医治干涉办法摊平途径。