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康乃尔大学：DNA，不只双股螺旋结构，还能“折”出有蛋白功能的构造

细胞 DNA 的“双螺旋”（double helix）构造，使 DNA 准确复制，并维持稳固结构以保护免受化学和物理性伤害，才能正确完整保存遗传资讯。但最近康乃尔大学科学家开发出能折叠成复杂结构的 DNA，和特定化学分子结合后有类似萤光蛋白的功能。成果发表于 6 月《自然》（Nature）期刊。

1953年华生及克里克提出DNA双螺旋结构模型，完美解释DNA遗传物质如何保存遗传讯息并准确复制到下一代。DNA功能单纯，不同蛋白质担负不同功能，从运送氧气、产生能量、消化食物、攻击病菌到传递讯息等，结构复杂，但此次发现颠覆人们的DNA结构的认知，原来也有形成复杂结构并发挥不同功能的潜力。

去年研究团队就发现某DNA，能与不发萤光的化学分子DFHBI-1T结合而有发绿色萤光的性质。依萤光颜色将DNA命名为“生菜”（lettuce）。团队利用此DNA开发出COVID-19检测法：生菜拆分成几个独立DNA部分加上能辨认COVID-19 RNA部分，此时不会发萤光;COVID-19 RNA出现时就会诱导这些DNA接近而发出绿色萤光。检测时若发萤光，就显示有COVID-19病毒。

为了深入研究生菜有何结构特性能发萤光，团队与结构生物学专家合作，使用先进“冷冻电子显微镜”（Cryo-EM）技术，以原子级解析度观察生菜结构。生菜结构与萤光蛋白结构完全不同，而是采取DNA独特折叠方式。研究团队表示，他们的发现将加速萤光DNA分子的开发，例如用于快速诊断试剂，以及许多其他科学研究的应用。

DNA有许多优异特性，一直是许多科学家尝试取代蛋白质或抗体的材料。首先，合成DNA比合成蛋白质快速简单;其次温度、酸碱耐受性也较强;施打后DNA引发免疫反应通常较小。虽然开发DNA的分子工具不可能全面取代现有的蛋白酵素或抗体，但若成功，就能补足现有分子工具不完美之处。