1953年,，弗朗西斯·克里克和詹姆斯·沃森發(fā)現(xiàn)了脫氧核糖核酸（DNA）的雙螺旋結(jié)構(gòu),。自此，科學界掀起了一場對這個生命體最基本構(gòu)建模塊進行圖繪,、研究和測序的革命,。

DNA對代代相傳的遺傳物質(zhì)進行編碼。要將DNA中編碼的信息制成生命所必需的蛋白質(zhì)和酶,，核糖核酸（RNA）發(fā)揮著中介作用,。RNA是一種可在細胞核糖體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的單鏈遺傳物質(zhì)。雖然其在通常情況下是單鏈的,，但是某些RNA序列也能像DNA一樣形成雙螺旋結(jié)構(gòu),。

1961年，亞歷山大·里奇,、大衛(wèi)·戴維斯,、沃森以及克里克提出假說，被稱為poly（rA）的RNA可形成一種平行鏈的雙螺旋結(jié)構(gòu),。

50多年后,，加拿大麥吉爾大學的科學家成功結(jié)晶出一個RNA短序列——poly（rA）11，并利用加拿大光源（CLS）和康奈爾高能同步加速器收集到的數(shù)據(jù)證實了poly（rA）雙螺旋假說,。

poly（rA）的詳細三維結(jié)構(gòu)圖已由麥吉爾大學生物化學教授卡勒·格林,、德國哥廷根大學喬治·賽爾德雷克以及加拿大康考迪亞大學克里斯多夫·萬茲共同發(fā)表。萬茲和格林均是魁北克結(jié)構(gòu)生物學協(xié)會GRASP的成員,。他們的研究成果發(fā)表在德國《應用化學》國際版上,。

負責指導麥吉爾大學生物納米機械培訓計劃的格林博士稱：“經(jīng)過50多年的研究，能確認出一種新的核酸結(jié)構(gòu)是非常罕見的,，所以當我們偶然發(fā)現(xiàn)這種不尋常的poly（rA）結(jié)晶時,，我們興奮得跳了起來。”

格林說,，RNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的確認,，將在生物納米材料和超分子化學的研究上具有十分有趣的應用。核酸具有驚人的自我識別特性，將其作為基礎(chǔ)材料或可構(gòu)建出生物納米機械——利用合成生物學制成的納米級器件,。

格林補充說,，生物納米機械的優(yōu)勢在于體積非常小、生產(chǎn)成本低,、便于修改,。許多生物納米機械已經(jīng)影響到我們的日常生活，如酶,、傳感器,、生物材料和醫(yī)學療法。RNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的確認,，可能會產(chǎn)生各種下游效益,，如治療和治愈艾滋病，或是幫助生物組織再生,。

研究人員表示,，poly（rA）結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)，凸顯了基礎(chǔ)研究的重要性,。他們目前正在尋找細胞如何將mRNA（信使核糖核酸）轉(zhuǎn)化成蛋白質(zhì)的信息,。

在此項實驗中，研究人員使用從加拿大光源的高分子結(jié)晶設(shè)施（CMCF）獲取的數(shù)據(jù),，成功地解決了poly（rA）11 RNA結(jié)構(gòu)問題,。

CMCF科學家米歇爾·佛杰說，實驗在確認RNA結(jié)構(gòu)上是非常成功的,，也許會對探尋遺傳信息如何在細胞內(nèi)存儲產(chǎn)生影響,。雖然DNA和RNA都攜帶有遺傳信息，但它們之間也存在不少差異,。mRNA分子帶有poly（rA）的蹤跡,，其化學特性與結(jié)晶中的分子相同。poly（rA）是一個重要的生理學結(jié)構(gòu),，尤其是在mRNA高局部濃度的條件下,，細胞受到壓力，mRNA在細胞內(nèi)以顆粒形式聚集時就會發(fā)生這種情況,。有了這些信息后,，研究人員將繼續(xù)描繪RNA的各種結(jié)構(gòu)，并揭示其在新型生物納米機械設(shè)計中扮演的角色,。

Poly（rA）結(jié)構(gòu)研究得到了加拿大自然科學和工程研究理事會,、加拿大創(chuàng)新基金、魁北克政府,、康考迪亞大學和麥吉爾大學的資金支持。(生物谷Bioon.com)