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Chirality in Nature02:30

Chirality in Nature

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Chirality is the most intriguing yet essential facet of nature, governing life’s biochemical processes and precision. It can be observed from a snail shell pattern in a macroscopic world to an amino acid, the minutest building block of life. Most of the snails around the world have right-coiled shells because of the intrinsic chirality in their genes. All the amino acids present in the human body exist in an enantiomerically pure state, except for glycine - the sole achiral amino acid.
15.1K
DNA as a Genetic Template02:05

DNA as a Genetic Template

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Two structural features of the DNA molecule provide a basis for the mechanisms of heredity: the four nucleotide bases and its double-stranded nature. The Watson-Crick model of double-helical DNA structure, proposed in 1952, drew heavily upon the X-ray crystallography work of researchers Rosalind Franklin and Maurice Wilkins. Watson, Crick, and Wilkins jointly received the Nobel Prize in Physiology or Medicine for their work in 1962. Franklin was, controversially, excluded from the prize for...
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DNA Packaging00:58

DNA Packaging

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Overview
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The DNA Helix01:07

The DNA Helix

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Deoxyribonucleic acid, or DNA, is the genetic material responsible for passing traits from generation to generation in all organisms and most viruses. DNA is composed of two strands of nucleotides that wind around each other to form a spring-like structure called a double helix. However, the double helix is not perfectly symmetrical. Instead, there are regularly occurring grooves in the structure. The major groove occurs where the sugar-phosphate backbones are relatively far apart. This space...
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The DNA Helix01:16

The DNA Helix

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Overview
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Chirality02:25

Chirality

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Chirality is a term that describes the lack of mirror symmetry in an object. In other words, chiral objects cannot be superposed on their mirror images. For example, our feet are chiral, as the mirror image of the left foot, the right foot, cannot be superposed on the left foot.
Chiral objects exhibit a sense of handedness when they interact with another chiral object. For example, our left foot can only fit in the left shoe and not in the right shoe. Achiral objects — objects that have...
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DNA オリガミでシルバー・キラリティを処方する

Yinan Zhang1,2, Zhi-Bei Qu1, Chu Jiang3

  • 1School of Chemistry and Chemical Engineering, Frontiers Science Center for Transformative Molecules and National Center for Translational Medicine, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China.

Journal of the American Chemical Society
|June 3, 2021
PubMed
まとめ

研究者は3Dのキラルシルバーナノ構造を作るための DNA オリガミの方法を開発しました この技術は,カスタマイズされた光学特性のキラリティと形態の正確な制御を可能にします.

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科学分野:

  • 材料科学
  • ナノテクノロジー
  • バイオテクノロジー

背景:

  • チラルの金属ナノ構造は,表面プラズモンの共鳴を通して調節可能な光学的活性を示します.
  • 任意のキラルナノ構造の 精密なボトムアップ製造は 重要な合成課題です

研究 の 目的:

  • 3Dキラルシルバーナノ構造を制御された形状とキラル性で合成するためのDNAオリガミ対応の戦略を開発する.
  • DNA オリガミの足場における銀の前駆体濃縮と核化のメカニズムを調査する.
  • 製造されたナノ構造の 調整可能なプラズモンの光学活性を示すために

主な方法:

  • 特別に設計された単一鎖突起のクラスターDNA (pcDNA) を含むDNAのオリガミの支架を使用した.
  • ダイアミン・シルバー (I) コンプレックスを含む水溶液金属化戦略を採用した.
  • 銀複合体とDNA塩基の間の相乗相互作用 (調整,水素結合,πイオン) を調査した.
  • チューブ状のDNA オリガミ構造を用いて 螺旋状のシルバーパターンを製造した.

主要な成果:

  • サイト固有のPCDNA濃縮とDNAオリガミのシルバー前駆体濃縮を達成しました.
  • ミクロメートルの長さまで ヘリキュラー状のシルバーパターンを 合成しました 明確なキラリティとピッチで
  • 金属化キラルシルバーナノ構造で 調整可能なプラズモニック光学活性を示した.

結論:

  • DNA オリガミによる金属化戦略は,任意の形態とキラリティを持つプログラム可能な無機物質を合成するための新しい経路を提供します.
  • この方法は,複雑なキラルナノ構造を製造する以前の合成の課題を克服します.
  • 特殊な光学特性を備えた材料を高度な用途に設計するための新しい道を開きます.