根据东安格利亚大学的新研究,DNA的形状可以通过一系列触发因素来改变,包括铜和氧。
DNA的结构被广泛认为是作为双螺旋存在的,但也存在着不同的DNA结构。今天发布的新研究指出了一系列可以操纵其形状的触发器。
这一发现的应用包括纳米技术(DNA用于制造微型机器)和基于DNA的计算(计算机是由DNA而不是硅构建的)。
美国大学药学院的首席研究员佐伊·沃勒博士说:“DNA是一种遗传物质,其结构通常看起来有点像扭曲的梯子—一种双螺旋结构。
“但是可选的DNA结构存在,被认为可能在遗传疾病的发展中起作用,如糖尿病或癌症。”
“人们以前就知道,DNA片段的结构可以用酸来改变,酸的作用是将其折叠成一个叫做‘i-motif’的形状。”
“该系统可以用作开关 - 两种不同条件下的DNA具有完全不同的形状,因此我们可以将其视为‘开启’或‘关闭’,这已被用于DNA纳米机器应用。”
Waller博士先前的研究表明,通过使用铜盐,DNA的形状也可以变成第二种结构,叫做发夹。这种变化可以通过EDTA(乙二胺四乙酸)——一种在洗发水和其他家用产品中常见的物质——逆转。
这将DNA的能力扩展为两个开关,而不是一个开关。
她的新发现表明,包括氧气和一种类似于维生素C的物质在内的其他触发因素,也能刺激DNA改变其形状。研究小组在无氧条件下向DNA中添加了铜盐,以改变其形状,使其成为i-motif。通过将i-motif暴露在空气中的氧气中,它就从i-motif变成了一个发夹。
然后可以通过添加与维生素C类似的抗坏血酸钠并且使用螯合剂回到未折叠状态,从而可以将形状从发夹变回到i-motif。
Waller博士说:“这项研究意味着,现在我们不仅可以改变DNA的形状,还可以利用铜盐和氧气来达到同样的效果。”
“这项研究有许多应用可供利用。在DNA计算中,可能出现的形状变化可以用作逻辑门的开关。我们的研究结果也可用于纳米技术,或改变凝胶等材料的性能。”她补充说。