Nukleinsäure-basierte molekulare Werkzeuge

Authors

  • Dr. Yamuna Krishnan,

    1. National Centre for Biological Sciences (NCBS), Tata Institute of Fundamental Research, GKVK, Bellary Road, Bangalore, 560065 (Indien)
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  • Prof. Dr. Friedrich C. Simmel

    Corresponding author
    1. Lehrstuhl für Bioelektronik E14, Physikdepartment, Technische Universität München, Am Coulombwall 4a, 85748 Garching (Deutschland), Fax: (+49) 89-289-11612
    • Lehrstuhl für Bioelektronik E14, Physikdepartment, Technische Universität München, Am Coulombwall 4a, 85748 Garching (Deutschland), Fax: (+49) 89-289-11612
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Abstract

In der Biologie sind die Nukleinsäuren die Träger der molekularen Information: Die DNA-Basensequenz speichert und vermittelt genetische Anweisungen, während die RNA-Sequenz der Weitergabe der Information sowie der Regulation der Genexpression dient. Als Biopolymere haben Nukleinsäuren auch interessante physikochemische Eigenschaften, die sich darüber hinaus auf unzählige Weise über die Basensequenz rational verändern lassen. Es verwundert daher nicht, dass Nukleinsäuren in den letzten Jahren wichtige Bausteine für die Bottom-up-Nanotechnologie geworden sind: als Moleküle für die Selbstorganisation molekularer Nanostrukturen, aber auch als Material zum Aufbau maschinenähnlicher Nanobauteile. In diesem Aufsatz werden wir die wichtigsten Entwicklungen auf dem wachsenden Gebiet der Nukleinsäure-Nanobauteile zusammenfassen. Wir werden auch einen Überblick über die biochemischen und biophysikalischen Hintergründe des Gebiets sowie über die “historischen” Einflüsse, von denen es geprägt wurde, geben. Besonderes Augenmerk wird molekularen DNA-Motoren, der molekularen Robotik, der molekularen Datenverarbeitung sowie Anwendungen von Nukleinsäure-Nanobauteilen in der Biologie gelten.

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