基于互补氢键碱基配对的核酸高度复杂的分子识别能力导致了 DNA 纳米技术研究领域的迅猛发展。1 通过控制 DNA 杂交和结构以响应诸如 DNA/RNA 结合、pH 变化和光照射等刺激,已经创建了大量 DNA 纳米设备、传感器和分子机器。2 金属离子也可用作外部刺激来调节 DNA 结构和功能,特别是通过利用金属介导的非自然碱基配对。3 通过与桥接金属离子络合,两个相反的配体型核碱基类似物之间形成金属介导的人工碱基对。金属介导的碱基配对通常可以稳定 DNA 双链,从而以金属依赖的方式控制 DNA 杂交。为了通过金属络合有效地切换 DNA 功能,我们最近建立了一种新的概念,即双面 5-修饰嘧啶核碱基的金属介导碱基对切换。 4 – 7 双面碱基,如 5-羟基尿嘧啶 ( U OH ) 4,5 和 5-羧基尿嘧啶 ( caU ) 6 被设计成在金属介导的自碱基对 (例如, U OH – Gd III – U OH ) 中形成