Three dimensional structure of the DNA packaging nanomotor of bacterial virus phi29 that contains six RNA molecules. During replication, bacterial virus phi29 uses a nanomotor to package its genomic DNA into a preformed protein shell. The figure shows the three dimensional structure of the DNA packaging motor, with six different colors representing six copies of the RNA molecule. The central channel is the path that DNA follows during replication.

Atomic Force Microscope image showing pRNA as single strands folded into "checkmark" shapes (a), sets of two strands that form rod shapes (B), sets of three strands that form triangle shapes (C) and multi-strand arrays forming bundles (D). The figures in the insets help illustrate how the RNA molecules in each shape are bonded to each other.

人們一直在不斷向大自然學(xué)習(xí),，也隨之出現(xiàn)了一門學(xué)科——仿生學(xué),，仿生學(xué)是生物物理學(xué)的一個(gè)分支學(xué)科,，仿生學(xué)是以生物學(xué)原理為參照原型設(shè)計(jì)制造用于特殊目的的“功能器件”,。而納米技術(shù)與分子生物學(xué)的結(jié)合開創(chuàng)了分子仿生學(xué)新領(lǐng)域——納米機(jī)器,。

因?yàn)樽匀唤鐬樯w完美地創(chuàng)造了納米尺寸的結(jié)構(gòu),，所以科學(xué)家轉(zhuǎn)向生物學(xué)尋求靈感和構(gòu)建納米結(jié)構(gòu)的工具,。而生物體主要由三種“模塊”構(gòu)建而成：蛋白質(zhì),、ＤＮＡ和ＲＮＡ（其實(shí),，我個(gè)人認(rèn)為生物體主要的三種“模塊”是蛋白質(zhì),、核酸和多糖）。 相對于蛋白質(zhì)和ＤＮＡ,，人們對ＲＮＡ了解最少（尤其是其結(jié)構(gòu)方面）,。

在2004年8月11日的Nano Letters上，Purdue University 的Peixuan Guo 和他的同事,，把常規(guī)制得的線性RNA與其他物質(zhì)如氯化鎂混合,，誘導(dǎo)ＲＮＡ分子自組裝為類似于螺旋、三角,、桿和發(fā)卡等三維形狀,，并且可以進(jìn)一步構(gòu)建納米技術(shù)裝置。

早在1987年P(guān)eixuan Guo就發(fā)現(xiàn)了一種侵染細(xì)菌的病毒有一個(gè)雙分子納米馬達(dá),，而這個(gè)馬達(dá)依賴RNA分子起作用,。同時(shí)，他確定了RNA在馬達(dá)中如何起作用,。并且學(xué)會了如何控制RNA的組裝?，F(xiàn)在,，他們利用這些知識，已經(jīng)可以構(gòu)建直徑數(shù)微米的陣列,。

這一成果是如此的激動人心,，因?yàn)樵谌绱诵〉某叨壬喜倏丶{米顆粒正是納米技術(shù)的主要目標(biāo)之一。并且這種ＲＮＡ模塊可以比雙鏈DNA構(gòu)成更多的形狀,，比很多蛋白質(zhì)模塊更容易操作,。

當(dāng)然，它也存在缺陷,，例如時(shí)間一長ＲＮＡ將發(fā)生生物降解,。因此，研究人員正致力于增加ＲＮＡ的降解抗性,，以獲得長效的模塊,。