预测DNA结合分子引起的DNA折纸结构变形的技术

一个研究团队开发出了一种可以快速预测DNA折纸纳米结构机械化学形状变化的技术。该团队包括首尔国立大学工程学院机械工程系金道年教授的研究团队。

DNA折纸技术利用DNA的自组装特性，以纳米级精度设计和制作所需形状的结构，具有很高的适用性，在尖端生物融合领域正在积极研究。特别是利用体内环境变化来改变结构形状以实现必要功能的技术正受到关注。

然而，由于缺乏能够基于理解设计这些可​​变机制的建模和计算机模拟技术，可变技术的实施依赖于反复的实验和反复试验。人们越来越需要研究有效的方法来快速分析基于DNA几何和力学性质的结构的变形机制，这些性质会随着环境条件的变化而变化。

从这一问题意识出发，研究团队发现了一种快速预测DNA折纸结构形状如何随与DNA结合的分子浓度而变化的方法。团队首先通过分子动力学模拟定量分析了DNA与代表性DNA结合分子溴化乙锭(EtBr)结合后引起的DNA几何和力学变化。

随后，他们利用这些分子水平的计算信息构建了结合分子浓度与DNA性质变化之间的关系，并将其应用于DNA结构分析，最终能够根据EtBr浓度的变化快速确定DNA折纸结构的机械化学变形。

该技术可轻松扩展至预测DNA与其他DNA结合分子结合后的特性变化，亦可用于设计可根据结合分子浓度或结合分子类型改变形状的可调式DNA折纸结构，从而为相关DNA纳米技术的发展及各类应用研究带来重大贡献。

另外，此项研究由首尔国立大学机械工程系金道年教授牵头，李在永研究教授和金养均研究员进行。