DNA字母表扩容，为纳米结构增添全新维度

DNA是存储生命遗传信息的生物聚合物，其磷酸骨架使其能形成规则双螺旋，成为纳米技术的理想材料。然而，天然DNA碱基对有限，随着纳米结构变大变复杂，其产率和质量下降。本文提出利用“人工可进化遗传信息系统”（AEGIS）扩展DNA字母表，它包含12种碱基和6种沃森-克里克-富兰克林几何配对，可形成“胖”（嘌呤-嘌呤配对）和“瘦”（嘧啶-嘧啶配对）双链。
研究设计了胖DNA瓦片（FDT）和瘦DNA瓦片（SDT），通过凝胶电泳、透射电镜（TEM）、原子力显微镜（AFM）等分析发现：FDT组装成微米长纳米管，θ角约36.9°，高度约1.86nm；SDT则形成二维晶格，θ角约53.8°，高度约1.45nm。与常规DNA纳米管（RDT）相比，FDT热稳定性显著提升，55°C仍保持完整，而RDT在50°C即分解；FDT和SDT的抗核酸酶（如DNase I）能力也更强，3小时仍结构稳定。此外，混合胖和瘦DNA链时，它们会自分离组装成各自特征结构（纳米管和二维晶格）。
这些结果表明，AEGIS扩展了DNA字母表，沿用现有设计规则即可构建稳定性更高、形态更多样的纳米结构。这不仅解决了天然DNA纳米技术的瓶颈，还为生物医学（如药物递送）和材料科学提供了新工具，是DNA纳米科学的重要新方向。