journal article·2025-11Open access

“Lock and Key”: Binding Behavior of Malachite Green and Functional Nucleic Acids and Their Multidimensional Applications

Keren Chen, Yangzi Zhang, Qian Yang, Longjiao Zhu, Wentao Xu

Small Structures· Volume 6· Issue 11

Abstract

Small molecules often suffer from poor druggability, and their binding conformations with nucleic acids play a critical role in determining biological function and application potential. The interaction between small molecules and functional nucleic acids (FNAs) offers key insights into nucleic acid conformational mechanisms and structural adaptability. Among them, malachite green (MG), a triphenylmethane dye, has emerged as a model molecule due to its unique photophysical properties, especially its fluorescence activation upon conformational restriction. Importantly, MG has also drawn significant attention due to its known toxicity and widespread use in aquaculture and industry, raising concerns in areas such as food safety and environmental health. Therefore, studying MG's interaction with FNAs advances molecular design and bioengineering while supporting safer, more effective detection and detoxification strategies. Using MG as a representative case, this review systematically discusses its binding mechanisms with five typical FNA structures—RNA aptamers, DNA aptamers, G‐quadruplexes, double‐stranded DNA, and thymine‐Hg(II)‐thymine motifs. Herein, eight major application areas of MG‐FNA complexes, including MG biosensing, target biosensing, bioimaging, synthetic biology, structural monitoring, biocatalysis, masking application, and physiological regulation, is further summarized. Finally, the future directions for enhancing MG‐FNA‐based molecular systems are highlighted, offering guidance for advancing nucleic acid nanotechnology.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Advanced biosensing and bioanalysis techniques · Biosensors and Analytical Detection · Bacteriophages and microbial interactions

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Food Laboratory of Zhongyuan Key Laboratory of Precision Nutrition and Food Quality Department of Nutrition and Health China Agricultural University Beijing 100193 China

Hebei Key Laboratory of Public Health Safety School of Public Health Hebei University Baoding 071002 China

References (100+)

Show source-provided references
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