迈向 DNA 介晶的新液晶相

短而部分互补的单链（ss）DNA 链可形成具有多种形状和力学性质的纳米结构。众所周知，半柔性线性双链 DNA 可发生各向同性到向列相（IN）的相变，且充分弯曲的结构可形成双轴向列相。本文中，我们利用数值模拟来探索当我们通过改变核苷酸序列调控组成 DNA 的力学性质时，线性 DNA 构筑块的相行为如何变化。在所谓的 DNA“双节棍”结构中：由两段刚性双链 DNA 臂通过足够柔性的间隔区连接而成，IN 相变可被抑制。在本文中，我们利用模拟来探索不同线性 DNA 构筑块预期的相行为。为此，我们首先使用 oxDNA 软件包进行了探索多种不同 DNA 寡核苷酸结构性质的数值模拟。随后，我们利用 oxDNA 模拟中生成的结构信息构建了棒状、弯核和双节棍 DNA 的更粗粒度模型。这些粗粒度模型被用于探索各类 DNA 构筑块悬浮液的相行为。本文所探索的方法使得通过合适选择组成核苷酸序列来“设计”DNA 构筑块的相行为成为可能。