Abstrak
Pembentukan struktur tingkat tinggi dalam biopolimer alami seperti polipeptida dan asam nukleat diatur oleh spesifisitas sekuens dan kimia monomer. Asam nukleat dapat berkumpul menjadi nanostruktur yang dapat diprogram melalui interaksi pasangan basa, tetapi keragaman kimianya terbatas pada empat nukleobasa. Amfifil DNA mengatasi hal ini dengan memperkenalkan interaksi ortogonal melalui modifikasi non-nukleosida. Amfifil ini berkumpul sendiri menjadi morfologi yang beragam, seperti bola, serat, atau lembaran nano, dengan untaian DNA paralel yang rapat di bagian luarnya. Susunan yang tidak biasa ini menciptakan sifat-sifat yang muncul yang tidak ada dalam untaian DNA sederhana. Di sini, kami menunjukkan bahwa urutan DNA untai tunggal yang tepat, terlepas dari pasangan basa, dapat memprogram morfologi DNA amfifil yang berkumpul sendiri. Hebatnya, variasi sekuens kecil menginduksi pembentukan nanotoroid DNA non-keseimbangan, daripada morfologi konvensional. Nanotoroid terbentuk sebagai struktur pada jalur melalui mekanisme kompetitif, hanya jika urutan DNA selektif toroid digunakan. Nanotoroid dapat distabilkan secara nonkovalen oleh pengikat silang molekul kecil atau perakitan bersama dengan amfifil DNA sekunder. Dinamika molekuler menunjukkan ketergantungan pembentukan toroid pada struktur unit penumpukan ujung-p. Karya ini memperkenalkan kelas baru bahan nanotoroid berbasis DNA dengan sifat perakitan yang dikendalikan oleh urutan unik, mirip dengan protein, untuk aplikasi dalam pengiriman sel, nanofiltrasi, nanoreaktor, dan templating bahan.
Donat Kompleks: Variasi Kecil dalam Urutan DNA Menentukan Kompleksitas Jalur dalam Nanotoroid DNA
