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Nucleobase pairing and photodimerization in a biologically derived metal-organic framework nanoreactor

机译：生物衍生的金属有机骨架纳米反应器中的核碱基配对和光二聚化

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Biologically derived metal-organic frameworks (bio-MOFs) are of great importance as they can be used as models for bio-mimicking and in catalysis, allowing us to gain insights into how large biological molecules function. Through rational design, here we report the synthesis of a novel bio-MOF featuring unobstructed Watson-Crick faces of adenine (Ade) pointing towards the MOF cavities. We show, through a combined experimental and computational approach, that thymine (Thy) molecules diffuse through the pores of the MOF and become base-paired with Ade. The Ade-Thy pair binding at 40–45% loading reveals that Thy molecules are packed within the channels in a way that fulfill both the Woodward-Hoffmann and Schmidt rules, and upon UV irradiation, Thy molecules dimerize into Thy<>Thy. This study highlights the utility of accessible functional groups within the pores of MOFs, and their ability to ‘lock’ molecules in specific positions that can be subsequently dimerized upon light irradiation, extending the use of MOFs as nanoreactors for the synthesis of molecules that are otherwise challenging to isolate.
机译：生物衍生的金属有机框架（bio-MOF）十分重要，因为它们可以用作生物模拟和催化的模型，从而使我们能够洞悉大型生物分子的功能。通过合理的设计，在这里我们报告了一种新颖的生物MOF的合成，其特征是指向MOF空腔的腺嘌呤（Ade）的沃森·克里克（Ade）畅通无阻的面孔。我们通过组合的实验和计算方法表明，胸腺嘧啶（Thy）分子通过MOF的孔扩散，并与Ade碱基配对。 Ade-Thy对在40-45％的负载下结合表明，Thy分子以符合Woodward-Hoffmann和Schmidt规则的方式堆积在通道中，并且在紫外线照射下，Thy分子二聚为Thy> Thy。这项研究强调了MOF孔内可及的官能团的实用性，以及它们将分子“锁定”在特定位置的能力，这些位置随后在光照射下会二聚，从而将MOF用作纳米反应器来合成其他分子难以分离。

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