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全球關注:“納米衛星”能探索RNA折疊


(資料圖片僅供參考)

納米衛星藝術渲染圖。圖片來源:丹麥奧爾胡斯大學

RNA分子可以折疊成復雜的分子機器。受天然RNA機器的啟發,丹麥奧爾胡斯大學研究人員開發了一種名為“RNA折紙”的方法,這使得人工設計出從單一RNA支架折疊而來的納米結構成為可能。

發表在新一期《自然·納米技術》上的這篇研究論文描述了如何使用RNA折紙技術來設計RNA納米結構,這些結構由丹麥低溫電子顯微鏡(Cryo-EM)表征。利用Cryo-EM,研究人員能微調分子設計,構建越來越復雜的納米結構。

一個RNA圓柱體樣本包含兩個非常不同的形狀,通過在不同的時間凍結樣本,這兩個形狀之間會明顯發生轉變。研究人員實時觀察到這種轉變,并發現折疊轉變發生在大約10小時后。研究人員發現了一種所謂的的“折疊陷阱”現象,即RNA在轉錄過程中被捕獲,然后才被釋放。

研究人員表示,折疊通常在不到一秒的時間內完成,RNA分子折疊的速度如此之慢令人驚訝。他們希望能夠利用類似機制,在恰當的時間和地點為患者實施RNA療法。

團隊在哈勃空間望遠鏡的啟發下,將RNA矩形和圓柱體結合在一起,創造了一個多域的“納米衛星”,利用它可以探索RNA的折疊空間,并通過電子斷層掃描技術確定了單個粒子的3D結構。

這種對RNA起源的研究,有助于改進用于醫學和合成生物學的RNA分子的設計,未來,來自計算機科學、化學、分子生物學和微生物學的科研人員將能以更高的時間分辨率設計、模擬和測量折疊。

關鍵詞: 研究人員 奧爾胡斯大學 哈勃空間望遠鏡 成為可能 納米技術

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