强大的新超级分子可以彻底改变现有科学技术
当科学家发现DNA并学会如何控制它时，不仅科学而且社会都发生了革命性的变化。今天，研究人员和医疗行业经常为多种目的创建人工 DNA 结构，包括疾病的诊断和治疗。
现在，一个国际研究小组报告说，他们创造了一种强大的超分子，有可能进一步改变科学。
这项工作发表在《自然通讯》上。作者来自南丹麦大学（丹麦）、肯特州立大学（美国）、哥本哈根大学（丹麦）、牛津大学（英国）和 ATDBio（英国）。主要作者是南丹麦大学副教授楼晨光和美国肯特州立大学教授毛汉斌。
下一代纳米技术
研究人员将他们的超分子描述为 DNA 和肽之间的结合。
DNA是最重要的生物分子之一，肽也是如此。除其他外，肽结构用于制造人造蛋白质和各种纳米结构。
“如果你像我们一样将这两者结合起来，你就会得到一个非常强大的分子工具，这可能会导致下一代纳米技术；它可能使我们能够制造更先进的纳米结构，例如用于检测疾病，”通讯作者、南丹麦大学物理、化学和药学系副教授楼晨光说。
阿尔茨海默病的病因
根据研究人员的说法，另一个例子是肽与 DNA 的结合可用于制造人造蛋白质，这种蛋白质比易受热、紫外线、化学试剂影响的天然蛋白质更稳定，因此更可靠。等等。
另一位通讯作者、肯特州立大学化学与生物化学教授毛汉斌说：“我们的下一步将是研究它是否可以用来解释阿尔茨海默病的病因，其中故障肽是罪魁祸首。”
该研究工作报告了由三链DNA结构和三链肽结构组成的新结构的机械性能。这听起来很简单，但远非如此。
自然中的左右
自然界中很少有 DNA 和肽结构像这种新结构那样化学连接。
在自然界中，它们通常表现得像猫和狗，尽管一些关键的相互作用对任何生物体都是必不可少的。造成这种情况的一个可能原因是它们所谓的手性——有时也被描述为惯用手。
所有的生物结构，从分子到人体，都有固定的手性；想想我们的心脏，它总是位于我们身体的左侧。DNA 总是右旋的，而肽总是左旋的，因此尝试将它们结合起来是一项极具挑战性的任务。
从左到右改变
“想象一下，当两只手掌朝向同一个方向时，你想通过匹配每根手指来叠放两只手。你会发现这是不可能的。只有当你能欺骗你的两只手拥有相同的手性时，你才能做到这一点，”毛汉斌说。
这就是研究团队所做的；欺骗了手性。他们已经从左到右改变了肽的手性，因此它与 DNA 的手性相吻合，并与它一起工作而不是排斥它。
“这是第一项表明 DNA 和肽结构的手性可以在改变惯用手时交流和相互作用的研究，”Chenguang Lou 说。
那么为什么我们有左手和右手呢？
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研究人员报告说，他们是第一个为生物世界为什么是手性的问题提供答案的人：
“答案是能量：手性世界需要最低的能量来维持，因此它是最稳定的，”毛汉斌说。
换句话说：大自然总是寻求尽可能少地消耗能量。
参考文献：
Shankar Pandey、Shankar Mandal、Mathias Bogetoft Danielsen、Asha Brown、Changpeng Hu、Niels Johan Christensen、Alina Vitaliyivna Kulakova、Shixi Song、Tom Brown、Knud J. Jensen、Jesper Wengel、Chenguang Lou 的“大分子域中的手性传递”和 Hanbin Mao，2022 年 1 月 10 日，Nature Communications。
DOI: 10.1038/s41467-021-27708-4