DNA是一种纳米级的物质，它由A 、T、G、C 四种碱基组成，它的形状就像是一个双螺旋的小梯子。然而，DNA一定是这种双螺旋结构吗？非也，DNA 可以被折叠为任何3D的形状。 来自麻省理工等大学的科学大咖们通过一个特殊算法实现了这一切。整个过程就像是以DNA 的碱基为材料进行纳米级的3D打印。本期，3D科学谷将与谷友一起来了解一下这个3D DNA 是怎样实现的，以及科学家这样做的意义。

像梯子一样的DNA 双螺旋结构像折纸一样折叠DNA
如果是单链的DNA并不会形成双螺旋结构，而是以一定的空间扭曲存在。麻省理工的科学家正是利用了这一点，通过通过一个巧妙地算法来设计DNA中A、T、G和C碱基的位置，使DNA碱基扭向指定的方向，或者说是让DNA 单链进行足够的弯曲和缠绕从而形成一个3D 几何结构。


其中最大的难度在于如何设计出这些几何结构，比如，仅仅让DNA链组成一个十二面体就是一个极其复杂的任务，几乎没有人有经验能够手工组装如此复杂的分子，这些分子往往由数以千计的碱基对组成。而这正是科学家们需要解决的问题。

科学家们研究出一种DNA折纸序列设计算法（DAEDALUS）实现这一切。这个算法将确定所需要DNA折纸序列设计算法的碱基的具体顺序，就像提供了一个“脚手架”，然后一个DNA单链将围绕着它进行弯曲和缠绕，形成所需的形状。科学家要做的是提供带封闭曲面的3D形状（比如多面体、圆环等），然后将其输入计算机，并规定好规格范围。

下面就是科学家设计出的各种迷人的DNA形状（这些照片是用3D单粒子低温电子显微镜拍摄的）


科学家表示，研究这种DNA 3D结构，将可以用于输送药物、制造像CRISPR Cas9基因编辑元素这样的封装工具，甚至可以存储信息。这种方法的应用意义甚至将大大超越医学和基因编辑领域。

这项科研成果已经发表在了5月25日的《科学（Science）》杂志上。

注明：来源3D科学谷

DNA是一种纳米级的物质，它由A 、T、G、C 四种碱基组成，它的形状就像是一个双螺旋的小梯子。然而，DNA一定是这种双螺旋结构吗？非也，DNA 可以被折叠为任何3D的形状。 来自麻省理工等大学的科学大咖们通过一个特殊算法实现了这一切。整个过程就像是以DNA 的碱基为材料进行纳米级的3D打印。本期，3D科学谷将与谷友一起来了解一下这个3D DNA 是怎样实现的，以及科学家这样做的意义。

像梯子一样的DNA 双螺旋结构像折纸一样折叠DNA
如果是单链的DNA并不会形成双螺旋结构，而是以一定的空间扭曲存在。麻省理工的科学家正是利用了这一点，通过通过一个巧妙地算法来设计DNA中A、T、G和C碱基的位置，使DNA碱基扭向指定的方向，或者说是让DNA 单链进行足够的弯曲和缠绕从而形成一个3D 几何结构。


其中最大的难度在于如何设计出这些几何结构，比如，仅仅让DNA链组成一个十二面体就是一个极其复杂的任务，几乎没有人有经验能够手工组装如此复杂的分子，这些分子往往由数以千计的碱基对组成。而这正是科学家们需要解决的问题。

科学家们研究出一种DNA折纸序列设计算法（DAEDALUS）实现这一切。这个算法将确定所需要DNA折纸序列设计算法的碱基的具体顺序，就像提供了一个“脚手架”，然后一个DNA单链将围绕着它进行弯曲和缠绕，形成所需的形状。科学家要做的是提供带封闭曲面的3D形状（比如多面体、圆环等），然后将其输入计算机，并规定好规格范围。

下面就是科学家设计出的各种迷人的DNA形状（这些照片是用3D单粒子低温电子显微镜拍摄的）


科学家表示，研究这种DNA 3D结构，将可以用于输送药物、制造像CRISPR Cas9基因编辑元素这样的封装工具，甚至可以存储信息。这种方法的应用意义甚至将大大超越医学和基因编辑领域。

这项科研成果已经发表在了5月25日的《科学（Science）》杂志上。

注明：来源3D科学谷