Angew. Chem. ：合成非天然核酸，抵抗核酸酶降解

非天然核酸既能够作为遗传信息载体、用于构建人工生命，又能够作为功能分子、用于结合靶标和催化反应。苏糖核酸（TNA）是一种具有高生物稳定性的非天然核酸，能够为疾病的诊疗提供具有识别能力或催化活性的新工具。因此，TNA研究在生物医学等领域中具有重要的意义。

TNA的深入研究依赖于酶工具箱的开发。然而，目前适用于TNA的工具酶种类非常少，无法实现无模板的TNA合成。

近日，南京大学于涵洋课题组与姜硕星课题组合作，开发了非模板依赖的酶催化TNA合成的新方法，展示了该方法在保护DNA纳米结构免受核酸酶降解方面的应用（图1）。

图1 酶催化TNA合成，保护DNA纳米结构。

首先，作者发现，在TdT的催化下，4种TNA核苷三磷酸单体均能被添加至DNA引物的3’末端（图2）。

图2 TdT催化非模板依赖的TNA合成。

随后，作者利用TdT催化的TNA合成反应，通过一锅法，批量地制备了高生物稳定性的DNA订书钉链，并且进一步组装了含有TNA保护的DNA折纸纳米结构（DON-tG）。AFM图像显示，DON-tG的形貌与对照结构相似（图3）。

图3 TNA保护的DNA纳米结构的自组装。

最后，作者测试了TNA保护的DNA纳米结构的抗降解能力。结果显示，DON-tG纳米结构在核酸外切酶溶液和小牛血清中表现出更高的稳定性（图4）。

图4 TNA保护的DNA纳米结构的稳定性更高。

总之，该工作开发了非模板依赖的酶催化合成TNA的新方法，该方法为提高DNA纳米结构的生物稳定性提供了新的策略。

论文信息

Enzymatic synthesis of TNA protects DNA nanostructures

Bohe Qin, Qi Wang, Yuang Wang, Feng Han, Haiyan Wang, Shuoxing Jiang, Hanyang Yu

文章的第一作者是覃博荷和王琦，文章的通讯作者是于涵洋教授和姜硕星副教授。

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202317334