DNAで組み立てるナノマシン：日経サイエンス

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　DNAで組み立てるナノマシン

N. C. シーマン
　
　生命のカギを握るDNAだが，生物学とはまるで別の世界でも大活躍しそうだ。塩基配列をうまく調整した人工のDNAを作ると，小さな分子マシンを組み立てるまたとない構造材料になる。
　DNAは相補的な塩基配列をした他のDNA鎖と結合する。このため，塩基配列をうまく調整しておくと，相互に結びついて複雑な構造を自然に作り上げる。通常は二重らせん構造が最も安定だが，細胞分裂に備えてDNAが複製されるときや，遺伝的組み換えの過程では，DNAの分岐が起きる。これを模擬すると，複数のDNA鎖が分岐した構造を作り出すことも可能だ。
　著者たちの研究グループは，DNA鎖によって立方体や切頂八面体と呼ばれる形の構造を作った。また，２種類のDNA分子をブロックのように組み合わせて，特定のパターンを持つ２次元の結晶を作り出した。
　こうした構造を利用すると，その中に別の分子を規則的に並べ，結晶解析の手法で分子構造を調べられる。分子サイズの電子素子を組み込んだり，分子を狙い通りに配置した新材料を作るのにも利用できるだろう。
　DNAの立体構造を部分的に変化させると，ナノスケールの機械ができる。通常の右巻きDNAを左巻きに変化させるなどのテクニックを使う。化学反応や特別なDNA鎖を添加することによって動作を制御する実験に成功した。将来は自己複製するナノマシンへと発展していくかもしれない。
　
キーワード：塩基／交叉／自由エネルギー／リガーゼ／自己組織化／リボザイム／ナノテクノロジー

著者	Nadrian C. Seeman

結晶学が専門だが，高分子を結晶化する困難を身をもって感じ，分岐DNAを結晶づくりに利用する手法を考え出した。過去16年間にわたってニューヨーク大学化学科に勤務している。

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