廣東
近日，河南大學農學院林敏教授聯合山東大學梁泉峰教授在《Advanced Science》期刊上發表題為“DNA Origami and Its Applications in Synthetic Biology”的綜述論文。
DNA折紙（DNA Origami）和合成生物學（Synthetic Biology）是生物技術領域的兩大顛覆性技術。該綜述首次系統總結了DNA折紙技術在合成生物學領域的最新進展，重點從細胞外至細胞內的精準構建與動態調控以及無細胞合成生物學兩大角度展開。DNA折紙技術能夠通過精準編程核酸自組裝，構建出具有空間可尋址性的納米結構。在生物膜領域，DNA折紙可通過框架引導組裝策略重建脂膜形狀、修飾脂質體仿生細胞膜功能或嵌入膜通道調控物質運輸以應對環境變化。固定在細胞膜上的DNA折紙通過搭載信號分子（如適配體、抗體）或鏈位移反應可介導細胞間通訊，模擬自然信號轉導途徑。在模擬細胞骨架方面，剛性DNA框架支撐細胞形態并引導胞內蛋白有序排布；其蛋白網絡組裝能力可精確組織多酶級聯反應路徑，顯著提升代謝效率。此外，DNA折紙不僅可以編程PAM位點，提高編輯效率，還可通過“鎖扣”結構實現時空可控的基因編輯。此類系統可用于構建智能基因回路，實現細胞行為的精準編程。在無細胞合成生物學中，DNA折紙骨架為多功能分子機器和結構提供標準化支架，高效組織無細胞表達系統，推動合成生物回路和分子工廠的開發。這些跨尺度應用彰顯了DNA折紙作為“分子畫布”在整合生命系統模塊、重塑生物學功能方面的強大潛力。
此外，該綜述還著重探討了該領域當前面臨的挑戰與未來發展前景。針對DNA折紙技術在合成生物學應用中存在的挑戰，該綜述強調了一系列持續優化的應對策略，包括化學修飾、結構交聯、抗核酸酶核酸類似物（如L-DNA）的開發以及自動化支架設計平臺的搭建。同時，深入討論了如何將DNA折紙技術與人工智能輔助設計、高通量篩選及微流控組裝平臺等前沿技術進行有機融合。
圖1 DNA折紙及其在合成生物學中的應用
論文鏈接：
https://doi.org/10.1002/advs.202513357
特別聲明：以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布，本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.
