深圳先进院在DNA纳米材料研究中取得新进展

5月24日，Nature集团期刊《科学报告》（Scientific Reports）刊发了中国科学院深圳先进技术研究院生物医药与技术研究所粟武研究员科研团队与英国以及美国同行合作，在DNA与其序列特异性识别分子自组装纳米材料方面的研究成果，论文题目为《吡咯-咪唑聚酰胺控制能量在三叉DNA结构中的传递方向》（Addressable and  Unidirectional Energy Transfer Along a DNA Three-way Junction Programmed by Pyrrole-imidazole Polyamides）。

本研究以吡咯-咪唑类聚酰胺位点特异性地识别DNA双螺旋的一级序列，利用分子自组装构建了DNA纳米光纤。将聚酰胺偶联的荧光素精确定位到一维和二维DNA纳米光纤结构中，组装到DNA纳米光纤的设计位置，可以控制和引导荧光共振能量传递（FRET）的方向和效率。本项目的成果为进一步设计和构建高效的纳米光纤以及纳米光学开关提供了一个范例，也为设计多维可精确控制的DNA纳米光电元件提供了新思路。

近年来，DNA纳米技术已经成为分子生物学和纳米材料科学交叉领域最活跃的研究方向。由于其精确的双螺旋结构，DNA被广泛用于设计成为自组装纳米材料的核心骨架，是构建分子级光学和电子元件的基础之一。因此在DNA计算机、DNA纳米光纤以及纳米生物机械等领域都具有重要的意义。吡咯-咪唑类聚酰胺能够特异性地识别DNA双螺旋的碱基序列，因此将这类聚酰胺与其它纳米器件偶联，能够在DNA骨架上精确控制相关纳米器件的位置，达到设计所需的纳米精确度。

粟武博士2011年加盟深圳先进院纳米中心，目前开展的研究方向涉及多肽合成以及纳米材料等领域。其研究项目得到深圳先进院、深圳市科技创新委员会以及广东省纳米医学重点实验室基金的资助。