波新聞─陶泰山編輯
科技日報報導,RNA分子可以折疊成複雜的分子機器。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摺紙的方法,使得人工設計出從單一RNA支架折疊而來的奈米結構成為可能。
發表在最新一期自然·奈米技術上的這篇研究論文,描述如何使用RNA摺紙技術來設計RNA奈米結構,這些結構由丹麥低溫電子顯微鏡(Cryo-EM)表徵。利用Cryo-EM,研究人員能微調分子設計,構建越來越複雜的奈米結構。
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,並發現折疊轉變發生在大約10小時後。研究人員發現了一種所謂的折疊陷阱現象,即RNA在轉錄過程中被捕獲,然後才被釋放。
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。
團隊在哈伯太空望遠鏡的啟發下,將RNA矩形和圓柱體結合在一起,創造一個多域的奈米衛星,利用它可以探索RNA的折疊空間,並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,有助於改進用於醫學和合成生物學的RNA分子的設計,未來,來自電腦科學、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。