NIST出版了一本DNA折纸初学者指南

在一项名为DNA折纸的技术中，研究人员一次又一次地折叠长链DNA，以构建各种微小的3D结构，包括微型生物传感器和药物输送容器。DNA折纸技术于2006年在加州理工学院首创，近十年来吸引了数百名新的研究人员。他们渴望建造能够检测和治疗人类疾病、评估污染物对环境的影响以及协助研究的容器和传感器。许多其他生物应用。

虽然DNA折纸的原理非常简单，但设计新结构所用的工具和方法并不总是容易掌握，也没有完整的文献记载。另外，不熟悉这种方法的科学家没有单一的参照物，只能寻求建立DNA结构最有效的方法，以及如何避免可能浪费数月甚至数年研究的陷阱。

这就是为什么国家标准和技术研究所(NIST)的研究人员雅各布马奇克斯和亚历克斯利德尔凭借多年的经验，编写了第一份关于脱氧核糖核酸折纸的详细教程。他们的综合报告为用最新工具设计DNA折纸纳米结构提供了一步一步的指南。1月8日，Majikes和Liddle在《国家标准与技术研究所研究》杂志上描述了他们的工作。

Majikes说：“我们想把人们开发的所有工具放在一个地方，解释传统期刊文章中不能说的内容。”“评论文档可能会告诉你每个人都做了什么，但不会告诉你人们是如何做的。”

DNA折纸依赖于DNA分子互补碱基对相互结合的能力。在DNA的四个碱基中——腺嘌呤(A)、胞嘧啶(c)、鸟嘌呤(G)和胸腺嘧啶(T)——A与T和G一起结合到c上，这意味着As、Ts、Cs和Gs的特定序列会发现并结合到它的补体上。

结合使脱氧核糖核酸的短链充当“主食”，保持长链折叠或连接独立的链。典型的折纸设计可能需要250个订书钉。通过这种方式，DNA可以自组装成各种形状，形成纳米尺度的框架，各种纳米粒子(许多在医疗、生物研究和环境监测中有用)可以附着在纳米框架上。

马奇克斯说，使用DNA折纸的挑战是双重的。首先，研究人员正在使用外语(碱基对A、G、T和C)制作3D结构。此外，他们正在使用这些碱基对的钉来扭转和解开熟悉的脱氧核糖核酸分子双螺旋，从而将链弯曲成特定的形状。这可能很难设计和可视化。Majikes和Liddle敦促研究人员在开始制造之前，通过构建3D模型来增强他们的设计直觉，例如由条形磁铁制成的雕塑。这些模型可以揭示折叠过程的哪些方面至关重要，哪些方面不那么重要，然后应该将其“展平”到2D，以便与通常使用二维表示的计算机辅助设计工具DNA折纸兼容。

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