本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
我在Silver 实验室的朋友们一直在做令人惊奇的事情，我想重点介绍一下去年夏天两篇特别出色的论文。这两篇论文都以非常有趣和出乎意料的方式重新思考了核酸（DNA 和 RNA）在合成生物学中的作用。
DNA
DNA 通常被称为生命的“代码”或“蓝图”，是定义构成细胞的蛋白质的字母序列。在合成生物学中，通过组装不同的 DNA 片段并将它们放入细胞中来构建新的通路。卡梅拉·海恩斯（Karmella Haynes）现在正在亚利桑那州立大学建立自己的实验室，她着手不仅要创建新的 DNA 序列，还要改变细胞读取 DNA 的方式。在人类细胞中，DNA 缠绕在称为组蛋白的蛋白质小突起上，这使得 DNA 缠绕得足够紧，可以将 1.8 米的 DNA 塞进大约 120 微米（0.00012 米）的染色体中。组蛋白不仅仅缠绕 DNA，它们还控制哪些 DNA 片段被积极读取并转化为蛋白质。在组蛋白上的一个位置添加碳原子会告诉细胞不要读取缠绕在该组蛋白上的 DNA 序列，从而使基因沉默。通过混合一种识别这些沉默组蛋白的蛋白质，并将其与激活基因表达的蛋白质结合，卡梅拉能够打开先前在细胞中被沉默的基因。在癌细胞中，告诉细胞停止生长的基因通常会被沉默，卡梅拉发现当她添加合成蛋白质时，这些基因会打开，从而使癌细胞停止生长。
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该期刊的封面艺术也由卡梅拉创作，她不仅是一位杰出的科学家，还是一位出色的艺术家（她甚至在最近的会议上绘制了自己的海报！）。查看论文：Karmella A. Haynes 和 Pamela A. Silver. (2011), 表观遗传沉默的合成逆转, Journal of Biological Chemistry, 286 (31): 27176.
RNA
DNA 是一种可以打开或关闭的代码，但它也是一个非常有趣的物理分子，一个坚固的双螺旋结构，可以被编程弯曲成细胞内部没有的不同形状，这是一个称为 DNA 纳米技术的新领域的焦点。由于 A 始终与 T 配对，G 始终与 C 配对，因此可以制作不同的序列，这些序列可以以除标准双螺旋结构之外的其他形状配对。另一方面，RNA 是一种信息分子，在细胞内部扮演着多种角色。它是 DNA 和蛋白质之间的中间媒介，但它也可以将自身折叠成具有许多不同功能细胞内部的复杂形状。Camille Delebecque 与 DNA 纳米技术专家 Faisal Aldaye 想知道 RNA 是否也可以用作一种可编程材料，在细胞内部构建一个坚固的支架。他们设计了短 RNA 片段，这些片段会以某种方式相互结合，形成长的薄片或管状结构，RNA 支架上具有蛋白质结合的对接位点。这些对接位点可以使细胞内部的蛋白质更靠近，从而使某些生化反应更快地发生，这在许多合成生物学应用中都很有用。
查看 7 月 22 日《科学》杂志上的论文：Camille J. Delebecque、Ariel B. Lindner、Pamela A. Silver 和 Faisal A. Aldaye. (2011) 使用合理设计的 RNA 组件组织细胞内反应。 Science, 333 (6041): 470.
这两篇论文都只是令人兴奋的合成生物学新方法研究的开端，我期待听到更多来自这些伟大科学家和这些有趣的新研究途径的信息。