上海交大杰出人才最新发表Science文章

　　生物通报道：来自上海交通大学，美国埃默里大学，乔治亚理工学院等处的研究人员发表了题为“Reconfiguration of DNA molecular arrays driven by information relay”的文章，构建出了可以在两个不同形状之间可逆切换迷你DNA机器，这将可以用于制造纳米传感器或放大器。

这一研究成果公布在6月22日Science杂志上，文章的第一作者与通讯作者之一是上海交通大学宋杰研究员，他曾入选了第十二批中组部****，杰出人才，主要致力于探索DNA自组装纳米结构及其热动力学机理，以及解析致病多肽以及细菌纤维生物组织结构与功能等，目前已在Science, Nature, Nature Chemistry等国际知名杂志发表论文30多篇，其中第一作者与通讯作者论文14篇，他引1000多次。

DNA不仅仅是生命的密码，还可以作为制造纳米级构件和机器的通用元件。利用DNA分子的自组装特性，DNA纳米技术领域的研究者可以根据简单的核酸碱基配对法则设计并在试管中构造出精确而复杂的DNA纳米结构。在这个领域中，DNA往往被看作是一种非生物的材料而不是在活细胞中那样作为遗传信息的载体。尽管如此，由于自组装DNA纳米结构具有卓越的生物相容性，近年来研究者对于其生物医学应用产生了越来越浓厚的兴趣。

DNA arrays会随着外部信号触发而改变形状

为了构建DNA array结构，研究人员将折纸技术（origami）和模块单位（modular brick）方法结合了起来，两种类型的array能在溶液中通过DNA链找到自己的互补链，从而自组装起来。折纸方法在温度升高或变性剂条件下也能获得稳定的结构。

之前的研究表明DNA包含有信息，但是这一分子是悬浮在溶液中，这项研究要解决的问题在于如何将这一部分组装到一个物理机器上，以及如何构建具有更为复杂动态行为的结构。

研究人员表示这一array的结构看起来就像是手风琴式可伸缩安全门，扩展或收缩一个单位推动附近的单位也改变形状，像一个多米诺骨牌。这种DNA机器可以通过空间或者扩增信号来传递信号。

此外，为了观察到DNA array，研究人员利用原子力显微镜，观测到了11x4和11x7的array的级联变化情况。

研究人员表示，利用这一技术他们可以构建多个单位组成的矩形和管状结构，以及包含三个基本构象的长方体，两个构象的二维以上阵列单元。他们下一步将会进一步研发更大，更复杂的三维形状。

（生物通：万纹）

作者简介：

宋杰，特别研究员，博士生导师，第十二批中组部****。于2009年兰州大学物理专业本科毕业，2014年获得丹麦奥胡斯大学生物物理方向博士学位。之后在丹麦奥胡斯大学和美国埃默里大学从事为期两年的博士后研究。前期主要致力于环境可控多功能新型扫描探针显微镜的开发，进而结合低温冷冻电子显微镜，研究水分子表面自组装热动力学，探索DNA自组装纳米结构及其热动力学机理，以及解析致病多肽以及细菌纤维生物组织结构与功能，同时亦应用于其他相关涵盖物理，化学，生物，医学等多个交叉学科领域， 近五年来在Science, Nature, Nature Chemistry, Nature Nanotechnology, Nature Communication等国际知名杂志发表论文30多篇，其中第一作者与通讯作者论文14篇，他引1000多次，H因子 18 。

现在作为课题组负责人，将主要集中在以下三个方面的研究：

1、功能纳米材料及其在生物医学工程 上的应用

2、高分辨动态成像及生物小分子结构功能分析；

3、DNA纳米技术及其相关应用

4，单细胞操纵，以及单细胞基因、单细胞酶学分析

原文检索：

1.Jie Song et al. Reconfiguration of DNA molecular arrays driven by information relay. Science, June 2017 DOI: 10.1126/science.aan3377