编辑推荐：
RNA折纸设计工具稀缺限制结构创新，作者开发集成化平台pyFuRNAce，实现2501 nt共转录折叠且产率>80%，为RNA纳米医学与合成生物学提供即用型解决方案。
RNA一向被视为DNA与蛋白质之间的“信使”，然而它能像蛋白质一样折叠成复杂三维结构，这一特性让科学家梦想把RNA当作“分子折纸”，在纳米尺度上拼出任意形状，并搭载适配体、核酶等功能模块，用于靶向给药、免疫调控或细胞内合成线路。理想虽美，现实却骨感：RNA动态难预测、实验结构稀少、设计工具稀缺，研究者往往要在文本编辑器里手动对齐字符画草图，再跳转到多个软件验证折叠，周期长、错误多、门槛高。尤其当折纸尺寸逼近两千核苷酸时，产率常跌至“零”，让人望而却步。为破解这一瓶颈，Heidelberg大学ZMBH与马克斯·普朗克医学研究所团队推出一站式开源平台pyFuRNAce，把“从图形设计到序列生成”整条流水线塞进一个网页界面，并首次将共转录RNA折纸产率推上80%台阶，论文2025年12月1日在线发表于《Nature Communications》。
为验证平台通用性，作者采用三项关键技术：①基于oxDNA格式的模体库与实时3D可视化，实现多链RNA折纸图形拼装；②集成逆折叠算法Revolvr与ViennaRNA API，完成序列优化与折叠评分；③结合体外单管转录、原子力显微镜（AFM）和共聚焦荧光成像，对结构形貌与功能化折叠进行原位表征。
研究结果分三部分展开：
模块设计与蓝图生成
软件采用“模体—拼装”范式，将四核苷酸环、干、鸠尾、接吻环等核心模体参数化，用户拖放即可生成2D网格蓝图；后台实时调用oxView，把模体3D坐标拼接成全结构，动态提示空间碰撞。多链视图让末端干长度与接吻环角度可调，为后续聚合奠定基础。
序列生成与模板制备
Generate模块把蓝图转换成dot-bracket约束，调用Revolvr执行逆折叠，输出最低自由能序列并给出折叠频率、系综多样性评分；Convert模块一键附加T7启动子、计算GC含量与二聚体风险，生成PCR引物，实现“设计→DNA模板”零跳转。
实验验证
① 丝状聚合物：设计双层瓦片，末端180°接吻环驱动头尾相连，AFM显示长度可达微米级，印证RNA柔性可补偿几何偏差。
② 大型矩形折纸：2501 nt、10×3栅格、短鸠尾连接，共转录2 h后AFM统计正确折叠率80.29%，Broccoli适配体荧光随转录实时增强，表明结构同步成型。
③ 液滴凝集体：三臂Y motif中心以未配对尿苷为柔性接头，末端采用文献验证的palindromic kissing loop，37 °C孵育24 h形成微米级液滴，共聚焦下DFHBI-1T荧光均匀分布，证明pyFuRNAce可扩展至相分离体系。
结论与讨论指出：pyFuRNAce把原本分散于文本编辑器、Perl脚本、ChimeraX、Primer3等工具的任务集成到同一界面，显著降低RNA折纸入门门槛；其可扩展模态库与Python API为AI发现的适配体、核酶提供“即插即用”通道；80%产率的2501 nt折纸刷新尺寸纪录，也提示短鸠尾与折叠路径优化是提升大结构产率的关键。尽管非相邻螺旋连接、多链协同优化仍需改进，平台已为RNA纳米医学、合成生物学和智能RNA材料的大规模设计打开“快速通道”。
