如何折纸dna

 魔术铺   2023-04-28 03:23:05   0 人阅读  0 条评论

如何折纸dna

DNA折纸技术纳米技术把人类带入了微观世界。最近,一位纳米技术专家开发出“DNA折纸术”,利用DNA分子建造两维的世界,其作品更复杂,制作起来却更容易。此人是美国加利福尼亚理工学院保罗·罗特蒙德。

几个小时就完工

在16日出版的《自然》杂志上,刊登了一张特别的美洲地图,那就是罗特蒙德用DNA“绘”出的。地图的比例是1比200万亿,整个西半球比一个细菌还小,洛杉矶到纽约的距离只有一纳米的数十分之一。

在已有纳米模型中,罗特蒙德的作品可算最精确的。他说:“我本想画一张世界地图,但时间不够了。”目前他的作品还有笑脸、五角星、雪花、花等。

动手之前,罗特蒙德要构思1个月,然后用几个小时完成。

他在一个模板上把病毒DNA的一根单链前后折叠,附着在其双螺旋结构上。这个造型要靠DNA特有的短链来维持,这样“叠好的”病毒单链就不会松开。

罗特蒙德要在图纸上画好形状,然后用单链把图案填满,随后用计算机来决定该作品需要多少短链及其化学构成。接下来就是DNA实际制作了:用一点盐混上DNA,将其加热到接近沸点,再让其自行冷却,最后把DNA组装成需要的形状。

艺术品是个台阶

美国纽约大学的纳德里安·西曼说:“在某种意义上说,这是一场革命。”西曼也是研究DNA纳米技术的。

在罗特蒙德之前,研究者是用更复杂的方法制造正方形、八方体等,罗特蒙德希望新方法能用于电子和分子生物学领域,比如制作载有微观电子元件的平台,甚至制作微小的蛋白质工厂。

“这只是艺术品,”罗特蒙德说,“我们坚信,如果我们掌握了用DNA造型的技术,我们就能用它们制作有用的东西。”

新华社供本报特稿

新闻链接

奇特星云 状似DNA

据新华社电 美国加州大学洛杉矶分校一个天文学家小组15日宣布,他们借助美宇航局的“斯皮策”太空望远镜,发现了银河系中心附近有一个形似DNA分子双螺旋结构的奇特星云。

此前,天文学家发现的星云只有漩涡状或不规则形态,规则的双螺旋结构星云还是首次被观测到,这有赖于“斯皮策”太空望远镜在红外线波段的观测能力。

加州大学洛杉矶分校天文学教授马克·莫里斯等人在16日出版的《自然》杂志上发表论文称,他们观测到的星云约有80光年长,距离银河系中心的黑洞300光年左右,而我们的太阳系距银河系中心约2.5万光年。

莫里斯等人推测,这个星云的奇特形状可能是银河系中心磁场扭曲导致的。莫里斯说,银河系中心有一个非常大的磁场,尽管其平均强度只有太阳磁场强度的千分之一左右,但面积巨大,这个磁场的总能量相当于超新星爆发的1000倍。

在正常情况下,这个磁场的磁力线与银河系所在的平面是垂直的。但受某种因素干扰,磁力线的根部发生了扭曲,这种扭曲的波就沿着磁力线的方向扩展,好比艺术体操中的绳操,运动员抖动绳子末端,绳子就“画”出波浪来。

研究人员认为,银河系中心磁场的扰动波高速扩展,其扩展速度可能高达每秒1000公里左右,这就带动了附近星云中的物质分布成螺旋状。

引发银河系中心磁场扰动的原因是什么呢?研究人员推测,可能在于一个巨大的星际尘云碟。如何用纸制作DNA分子模型?

所需材料:剪刀、方形纸张、透明胶带、记号笔、尺子

步骤一:取一张纸,连续对折三次,然后剪成小纸条

步骤二:利用叠星星的方法,准备“脱氧核糖”,将一条小纸条翻转插入弯曲处,然后压扁,如图所示

步骤三:另取一张纸,将纸剪成小圆圈,这些小圆圈做“磷酸”备用

步骤四:将其他颜色的纸,按照下图所示的样子裁剪,制作“碱基对”

步骤五:组装,将准备好的“磷酸”脱氧核糖”以及“碱基对”组成脱氧核糖核酸

步骤六:将多个连接好的脱氧核糖核酸连接在一起,这样DNA分子模型就制作完毕

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