細(xì)胞 DNA 的「雙螺旋」（double helix）構(gòu)造，使 DNA 準(zhǔn)確復(fù)制，并維持穩(wěn)固結(jié)構(gòu)以保護(hù)免受化學(xué)和物理性傷害，才能正確完整保存遺傳信息。 但最近康乃爾大學(xué)科學(xué)家開發(fā)出能折疊成復(fù)雜結(jié)構(gòu)的 DNA，和特定化學(xué)分子結(jié)合后有類似熒光蛋白的功能。 成果發(fā)表于 6 月《自然》（Nature）期刊。

1953年華生及克里克提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，完美解釋DNA遺傳物質(zhì)如何保存遺傳訊息并準(zhǔn)確復(fù)制到下一代。 DNA功能單純，不同蛋白質(zhì)擔(dān)負(fù)不同功能，從運(yùn)送氧氣、產(chǎn)生能量、消化食物、攻擊病菌到傳遞訊息等，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但此次發(fā)現(xiàn)顛覆人們的DNA結(jié)構(gòu)的認(rèn)知，原來(lái)也有形成復(fù)雜結(jié)構(gòu)并發(fā)揮不同功能的潛力。

去年研究團(tuán)隊(duì)就發(fā)現(xiàn)某DNA，能與不發(fā)熒光的化學(xué)分子DFHBI-1T結(jié)合而有發(fā)綠色熒光的性質(zhì)。 依熒光顏色將DNA命名為生菜（lettuce）。 團(tuán)隊(duì)利用此DNA開發(fā)出COVID-19檢測(cè)法：生菜拆分成幾個(gè)獨(dú)立DNA部分加上能辨認(rèn)COVID-19 RNA部分，此時(shí)不會(huì)發(fā)熒光; COVID-19 RNA出現(xiàn)時(shí)就會(huì)誘導(dǎo)這些DNA接近而發(fā)出綠色熒光。 檢測(cè)時(shí)若發(fā)熒光，就顯示有COVID-19病毒。

為了深入研究生菜有何結(jié)構(gòu)特性能發(fā)熒光，團(tuán)隊(duì)與結(jié)構(gòu)生物學(xué)專家合作，使用先進(jìn)「冷凍電子顯微鏡」（Cryo-EM）技術(shù)，以原子級(jí)分辨率觀察生菜結(jié)構(gòu)。 生菜結(jié)構(gòu)與熒光蛋白結(jié)構(gòu)完全不同，而是采取DNA獨(dú)特折疊方式。 研究團(tuán)隊(duì)表示，他們的發(fā)現(xiàn)將加速熒光DNA分子的開發(fā)，例如用于快速診斷試劑，以及許多其他科學(xué)研究的應(yīng)用。

DNA有許多優(yōu)異特性，一直是許多科學(xué)家嘗試取代蛋白質(zhì)或抗體的材料。 首先，合成DNA比合成蛋白質(zhì)快速簡(jiǎn)單; 其次溫度、酸堿耐受性也較強(qiáng); 施打后DNA引發(fā)免疫反應(yīng)通常較小。 雖然開發(fā)DNA的分子工具不可能全面取代現(xiàn)有的蛋白酵素或抗體，但若成功，就能補(bǔ)足現(xiàn)有分子工具不完美之處。