مقالة منهجية

للطي وتوصيف روبوت الحيوية استجابة من الحمض النووي اوريغامي

DOI:

10.3791/51272

⸱

ديسمبر 3, 2015

 ,  , 
1Faculty of Life Sciences and the Institute for Nanotechnology & Advanced Materials, Bar-Ilan University

في هذه المقالة

ملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

DNA origami هي طريقة قوية لتصنيع كائنات نانوية دقيقة عن طريق برمجة التجميع الذاتي لجزيئات الحمض النووي. نصف هنا بروتوكولا لطي روبوت مستجيب بيولوجيا من أوريغامي الحمض النووي ، وتنقيتها وتلوينها السلبي للتصوير المجهري الإلكتروني (TEM).

الملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وnanorobot DNA هو جهاز النانومترية سداسية جوفاء، تهدف إلى فتح استجابة للمؤثرات معينة والبضائع الحالية المحتبسة داخل. كل من المحفزات والبضائع يمكن تكييفها وفقا لاحتياجات محددة. نحن هنا تصف البروتوكول تلفيق nanorobot DNA، مع استخدام تقنية اوريغامي DNA. يبدأ الإجراء عن طريق خلط المواد الغذائية قصيرة DNA واحدة حبلا في خليط الأوراق المالية التي يتم بعد ذلك تضاف إلى طويلة، دائرية، سقالة DNA واحدة حبلا في وجود منطقة عازلة للطي. وتمت برمجة A الحرارية cycler على معيار لخفض تدريجيا درجة حرارة التفاعل خلط لتسهيل الصلب المواد الغذائية إلى سقالة، وهي هي القوة المحركة للطي من nanorobot. مرة واحدة في رد فعل للطي 60 ساعة كاملة، يتم تجاهل المواد الغذائية الزائدة باستخدام فلتر الطرد المركزي، تليها التصور عبر الاغاروز هلام الكهربائي (AGE). وأخيرا، يتم التحقق منها تلفيق الناجح لnanorobot بواسطة المجهر الإلكتروني النافذ (TEM)،مع استخدام اليورانيل-فورمات كما صمة عار سلبية.

المقدمة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

استخدامات للأحماض النووي تكنولوجيا النانو هي مذهلة. وقابلية الإستطراق قاعدة الاقتران واتسون-كريك فضلا عن سهولة والنسبية منخفضة التكلفة لتجميع واسعة النطاق من oligos حسب الطلب 2 قد ولدت انفجار التطبيقات 3 والبحوث في مجال تكنولوجيا النانو DNA. تكنولوجيا النانو DNA الهيكلي، على أساس متحرك سيمان 4،5 تقاطع باعتبارها اللبنة الأساسية يجعل من استخدام DNA كوحدة الابتدائية الذاتي تجميع لبناء الأشكال التعسفية 6-8.

التطورات الأخيرة في الحمض النووي scaffolded اوريغامي 9 الأسلوب يسمح لبناء مجمع 2D / 3D النانو أبنية 10-12 بدقة نانومتر الفرعي وهي كفاءة الطريق لبناء الأجسام وظيفية جديدة مع زيادة تعقيد وتنوع مذهل. وتستند عملية البناء بناء على الحمض النووي الذين تقطعت بهم السبل واحد سقالة طويلة، والمستمدة عادة من genom الفيروسيه، والتي يمكن أن تكون مطوية من خلال التهجين مئات احدة oligos DNA حبلا قصيرة تسمى المواد الغذائية. القرار الهيكلي عالية التي حصلت عليها هذه التقنية هو نتيجة مباشرة للأبعاد الطبيعية من الحلزون المزدوج DNA، في حين أن استنساخ تلفيق هو نتيجة الخياطة وقصيرة التيلة تسلسل واحد حبلا لتسهيل أقصى الهيدروجين الرابطة التكامل للتحقيق. مع استخدام درجة حرارة الصلب بطيئة المنحدر المصممة أدنى مستوى الطاقة، الديناميكا الحرارية يتم التوصل البنية النانوية يفضل في عوائد عالية والإخلاص. تمكين سهل التنفيذ من قواعد التصميم تقاطع في مدونة كمبيوتر تطوير أدوات CAD، مثل caDNAno 13، التي تبسط غاية مهمة تصميم الهياكل الكبيرة والمعقدة التي تحتوي على مئات من تقاطعات متصل.

سابقا وصفنا تصميم nanorobot DNA مع المعونة من أداة 14،15 caDNAno. نحن هنا تصوير وتلفيقالتصور، من خلال المجهر الإلكتروني النافذ (TEM) من nanorobot، وهو nanodevice سداسية جوفاء 3D، مع أبعاد 35 × 35 × 50 نانومتر 3، مصممة للخضوع لتغيير متعلق بتكوين كبير في استجابة لمؤثرات محددة سلفا والبضائع المحددة الحالية، مثل كما البروتينات أو oligos الحمض النووي، المحتبسة داخل. في حين أن 12 محطة التحميل المتاحة داخل الهيكل جوفاء، العدد الفعلي للبضائع المربوطة يختلف مع حجم البضائع. وتتراوح جزيئات البضائع من جزيئات DNA صغيرة لالانزيمات، والأجسام المضادة و10/05 جزيئات الذهب نانومتر. Cargocan إما أن تكون موحدة أو متجانسة، مثل أن كل nanorobot يحتوي على خليط من جزيئات مختلفة. ويتحقق الاستشعار عن طريق اثنين المزدوج حلزونية تصميم بوابات تأمين على الشعور البروتينات والأحماض النووية أو المواد الكيميائية الأخرى، استنادا إما على aptasensor 16،17 أو حبلا DNA تشريد 18 التكنولوجيات. تمكن التطورات الأخيرة في aptamer بروتوكولات اختيار 19-21 تصميم روبوتات النانو الاستجابةإلى مجموعة متزايدة من جزيئات وأنواع الخلايا.

وأظهر العمل في وقت سابق من nanorobot يحمل الأجسام المضادة المحددة، التي تقوم عليها ملزمة لمستضد لها القيام بترحيل إما المثبطة أو إشارة غزير إلى داخل أنواع معينة من الخلايا في خلية السكان مختلطة 15. ميزة مثيرة من هذه الأجهزة النانوية هي قدرتها على أداء المزيد من المهام المعقدة والتحكم المنطقي مع إدخال الأنواع الفرعية nanorobot مختلفة في عدد السكان واحد. مؤخرا أثبتنا فرعية محددة من روبوتات النانو أداء إما المنظمين إيجابية أو سلبية، والسيطرة على السكان المستجيب تحتوي على جزيء البضائع نشط 22.

بروتوكول المعروضة هنا يصف تصنيع وتنقية والتصوير من nanorobot مسور مع تسلسل استشعار aptamer التي تربط بشكل انتقائي لPDGF لتسهيل افتتاح nanorobot 15،22. عملية تلفيق وصف مشابه لنعملية تصنيع anorobot يصور في البداية من قبل دوغلاس وآخرون. 15 مع التغييرات تهدف إلى الحد من مدة العملية الشاملة، مع زيادة معدلات العائد وتنقيتها.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. إعداد ستابلز بركة خليط

  1. ترتيب مجفف بالتجميد DNA المواد الغذائية nanorobot على لوحات 96-جيدا كما هو موضح في الجدول رقم 1 (انظر المواد) وتطبيع إلى 10 نانومول. للحصول على وصف مفصل للتصميم والهندسة المعمارية للnanorobot DNA رؤية بن Ishay وآخرون. 14 ودوغلاس وآخرون. 15).
  2. إعادة كل الأساسية بشكل جيد مع الدناز / ريبونوكلياز خالية عالى النقاء لتركيز 100 ميكرومتر. لتطبيع المواد الغذائية إلى 10 نانومول، إعادة مع 100 ميكرولتر من الماء عالى النقاء.
  3. تجمع معا 20 ميكرولتر من كل الأساسية باستخدام pipettor الأقنية والعقيمة 55 مل حوض الحل.
    ملاحظة: منذ يتكون شكل nanorobot من 254 فروع الأساسية (بما في ذلك النواة، الحواف، مقابض وسلاسل وأدلة، والجدول 1)، وتركيز كل من المواد الغذائية في تجمع المواد الغذائية هو 394 نانومتر. إزالة المواد الغذائية من تجمع الأساسية، أو إضافة بعض في المجلد مختلفةumes، قد يقلل من العائد إلى حد كبير، أو يؤدي ذلك في المجاميع غير المطوية.

2. إعداد تصنيع خليط التفاعل

  1. لخليط التفاعل القياسية استخدام 40 ميكرولتر من M13mp18 الفيروسي الجينوم دائرية DNA ضفيرة واحدة، الموافق 4 بمول من الحمض النووي سقالة (حل 100 نانومتر الأسهم، انظر المواد). تركيز النهائي من سقالة في خليط تصنيع 20 نانومتر، الحجم النهائي 200 ميكرولتر.
    1. ضبط كمية من الحمض النووي سقالة وفقا لاحتياجات محددة؛ ومع ذلك، والحفاظ على التركيز النهائي من الحمض النووي سقالة في خليط التفاعل في ثابت 20 نانومتر.
  2. إضافة المواد الغذائية الأساسية للتوصل إلى السقالة إلى نسبة المواد الغذائية الأساسية من 1 إلى 10، على التوالي. ل20 نانومتر تركيز الحمض النووي سقالة، كل من تركيز النهائي 254 من السلع الاساسية "هو 200 نانومتر. ل200 ميكرولتر حجم رد الفعل النهائي إضافة 102 ميكرولتر من الخليط تجمع المواد الغذائية (القسم 1.2).
    1. إضافة متواليات محددة بوابة على حدة إلى thالبريد خليط التفاعل للطي في هذا الوقت. يتم ترتيب هذه oligos منفصل، وتتطلب تنقية HPLC. ضمان oligos بوابة موجودة في 01:10 سقالة لبوابة نسبة تسلسل، أي 200 نيوتن متر من كل جزئية ل20 نانومتر تركيز سقالة. ل200 ميكرولتر للطي حجم رد الفعل، إضافة 0.4 ميكرولتر لكل من جزئية أربعة بوابة بتركيز الأسهم 100 ميكرومتر.
  3. إضافة 10X TAE عازلة الأسهم للوصول إلى تركيز النهائي من 1X TAE (40 ملي تريس، خلات، 1 ملم EDTA). ل200 ميكرولتر للطي حجم رد الفعل، إضافة 20 ميكرولتر من 10X تاي.
  4. إضافة 1 M MgCl 2 إلى تركيز النهائي من 10 ملم. ل200 ميكرولتر للطي حجم رد الفعل، إضافة 2 ميكرولتر من 1 M MgCl 2.
  5. إضافة 36 ميكرولتر من الدناز / ريبونوكلياز الماء عالى النقاء المجاني إلى التوصل إلى الحجم النهائي من 200 ميكرولتر.
  6. دوامة وقسامة 100 ميكرولتر العينات في قارورة PCR.
    ملاحظة: راجع مواصفات cycler الحرارية بشأن كميات رد فعل القصوى لاستخدامها.سوف يقلل من حجم لتلبية هذه الحدود لا يقلل من الغلات المنتجة. أحجام رد فعل فوق الحد الأقصى المحدد سوف يعرض للخطر الغلة.

3. درجة الحرارة التليين المنحدر من تلفيق رد الفعل

  1. برنامج cycler الحرارية على النحو التالي:
    1. منحدر 85 درجة مئوية إلى 60 درجة مئوية في معدل من 5 دقيقة / درجة مئوية.
    2. منحدر 60 ° C إلى 4 درجات مئوية بمعدل 75 دقيقة / درجة مئوية.
    3. عقد في 4 درجات مئوية إلى أجل غير مسمى.
  2. بعد التصنيع قد انتهت عينات في مخزن -20 ° C.

4. إزالة من ستابلز الزائدة

  1. إضافة 100 ميكرولتر من للطي خليط التفاعل إلى 0.5 مل فلتر الطرد المركزي مع MWCO من 100 كيلو دالتون. حفظ عينة 10 ميكرولتر من روبوتات النانو قبل تنقية لتحليلها لاحقا.
  2. أجهزة الطرد المركزي لمدة 10 دقيقة في 9600 ز س.
  3. إضافة 400 ميكرولتر من العازلة للطي (1X TAE، 10 ملي MgCl 2).
  4. كرر الخطوات من 4.2 و 4.3 ضعف أكثر من ذلك.
  5. أجهزة الطرد المركزي لمدة 5 دقائق في 9600 ز س.
  6. استعادة التركيز من خلال وضع مرشح رأسا على عقب في أنبوب microcentrifuge نظيفة وتدور لمدة 1 دقيقة في 9600 ز س. قد تختلف أحجام النهائية اعتمادا على حجم الأولي من خليط التفاعل تلفيق التي وضعت في التصفية. وعادة ما يتم الحصول على الحجم النهائي 25-60 ميكرولتر من عينة nanorobot المركزة.
  7. قياس تركيز الحمض النووي في العينات عن طريق معمل في 260 نانومتر. استخدام الوزن الجزيئي من 5،3 ميكروغرام / بمول عند حساب تركيزات المولي العينات nanorobot.
    ملاحظة: معامل الانقراض المولي لdsDNA، 50 ميكروغرام / OD 260، غير كافية لمعظم التطبيقات. 48 ميكروغرام / OD 260 يأخذ بعين الاعتبار الثايمين بولي ssDNA تمتد على المواد الغذائية الحواف.

5. الاغاروز جل التحليل الكهربائي من مطوية ننربتس

  1. إعداد TBE 0.5X (45 ملي تريس، البورات، 1 ملم EDTA)، 2٪ هلام الاغاروز تستكمل مع 10 ملي MgCl 2 (مقتبس من ارنستو كاسترو وآخرون 21):
    1. إعداد 0.5X العازلة TBE عن طريق تمييع 6.25 مل من 10X TBE العازلة الأسهم في 118.75 مل من ده 2 O.
    2. حل 2.5 غرام من الاغاروز في 125 مل من العازلة 0.5X TBE.
    3. تغلي في الميكروويف حتى يذوب تماما agarose.
    4. إضافة 1.25 مل من 1 M MgCl 2 إلى تركيز النهائي من 10 ملم.
    5. إضافة 7 ميكرولتر من 10 ملغ / مل إيثيديوم بروميد.
    6. انتظر حل لتبرد قليلا وملء علبة الجل قبل يتصلب هلام الاغاروز. تثبيت مشط المطلوب فورا.
    7. إعداد 1 L 0.5X TBE العازلة على التوالي وذلك بإضافة 50 مل من 10X TBE العازلة الأسهم و 10 مل من 1 M MgCl 2-940 مل من ده 2 O.
    8. مرة واحدة هلام هو إضافة الصلبة العازلة تشغيل للجهاز الكهربائي وجهاز وضع في حمام الثلج.
  2. تحميل 1 ميكروغرام DNA الكلي للروبوتات النانو قبل تنقية (الخطوة 3.2)، وبعد تنقية (الخطوة 4.7)، جنبا إلى جنب مع سقالةعينة من الحمض النووي DNA وعلامة 1 كيلو بايت، على هلام. تم اعطاء مثال في الشكل 2. مجلدات الفعلية للعينات تعتمد على تركيزات التي تم الحصول عليها بعد تنقيتها. يتم تحميل كل العينات مع العازلة تحميل في 1: 6 نسبة حجم النهائية.
  3. وضع مصدر الطاقة إلى 80 V وتشغيل هلام لمدة 3 ساعة. تشغيل هلام في حمام مليء الثلج والماء. سوف ننربتس تتكشف وتظهر كما مسحة اذا الجل الاغاروز مع ارتفاع درجات الحرارة خلال الكهربائي. خلال الكهربائي إضافة الجليد إضافية للحفاظ على الجهاز من التدفئة.
  4. مشاهدة هلام على طاولة الأشعة فوق البنفسجية (الشكل 2).

6. وصمة عار سلبي من Nanorobot مع اليورانيل-فورمات

  1. إعداد 2٪، فورمات اليورانيل حل سهم (مقتبس من كاسترو وآخرون 23):
    1. تزن 100 ملغ من مسحوق اليورانيل فورمات في أنبوب 15 مل.
    2. يغلي الدناز / ريبونوكلياز الماء عالى النقاء مجانا لمدة 3 دقائق لاجتثاث الأوكسجين.
    3. إضافة 5 مل من الماء الساخن غير المؤكسج (~ 60 ° C)في أنبوب 15 مل تحتوي على مسحوق اليورانيل فورمات (من الخطوة السابقة). غطاء وثيق بإحكام، والتفاف في رقائق الألومنيوم ودوامة بدقة لمدة 10 دقيقة (أنبوب ربط إلى دوامة). يجب أن يظهر الحل العكرة مع اللون الأصفر.
    4. حل مرشح من خلال 0.2 ميكرون حقنة فاي lter. وينبغي أن يصبح حل واضح.
    5. قسامة 200 ميكرولتر من الحل في أنابيب microcentrifuge.
    6. أجهزة الطرد المركزي في أقصى سرعة لمدة 5 دقائق في جهاز للطرد المركزي أعلى الجدول لعينات التجمع في الجزء السفلي من الأنبوب.
  2. تحميل عينة لشبكة وتلطيخ السلبية:
    1. تذويب قسامة 200 ميكرولتر من 2٪ من محلول اليورانيل-فورمات (المعد في القسم 6.1). إضافة 10 ميكرولتر من 0.5 M محلول هيدروكسيد الصوديوم ودوامة بدقة لمدة 3 دقائق. أجهزة الطرد المركزي في أقصى سرعة لمدة 5 دقائق باستخدام جهاز للطرد المركزي أعلى الجدول.
    2. وفي الوقت نفسه، شبكة وهج التفريغ باستخدام هواء الغرفة عند 0.2 ملي بار و 25 مللي أمبير لمدة 30 ثانية.
    3. إضافة 15 ميكرولتر من 2 نانومتر عينة nanorobot بعد تنقية (sectiعلى 4،7) على الجانب العلوي من الشبكة (التي عقدت مع ملقط) والسماح استيعاب لمدة 1 دقيقة. استخدام فاي رقة lter لتصريف السوائل الزائدة عن طريق وضع شبكة على رأس ورقة الترشيح. لا تلمس سطح الشبكة.
    4. إضافة 10 ميكرولتر من 2٪ اليورانيل-فورمات (من الخطوة 6.2.1) على الجانب العلوي من الشبكة (التي عقدت مع ملقط).
    5. استخدام بسرعة فاي رقة lter لتصريف السوائل الزائدة عن طريق وضع شبكة على رأس ورقة الترشيح. لا تلمس سطح الشبكة.
    6. كرر الخطوات من 6.2.4 و6.2.5.
    7. إضافة 10 ميكرولتر من 2٪ اليورانيل-فورمات (من الخطوة 6.2.1) على الجانب العلوي من الشبكة (التي عقدت مع ملقط). دعونا حل تلطيخ امتصاص لمدة 30 ثانية.
    8. استخدام فاي رقة lter لتصريف السوائل الزائدة عن طريق وضع شبكة على رأس ورقة الترشيح. لا تلمس سطح الشبكة.
    9. السماح للشبكة تجف تماما لمدة 30 دقيقة على الأقل، تواجه حتى على ورق الترشيح، قبل حقن في TEM.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وأظهرت نتائج ممثل في الشكل 2A. جميع الممرات تحتوي على 1 ميكروغرام من الحمض النووي الكلي، وتقاس عن طريق مقياس الطيف الضوئي (OD 260). مقارنة مع دائرية واحدة حبلا السقالة DNA (لين 2)، تعوقهم روبوتات النانو في هلام نتيجة لارتفاع الوزن الجزيئي، والنتيجة من المواد الغذائية التهجين إلى DNA سقالة (لين 3. الأحمر السهم). انخفاض الجزيئية الفرقة الوزن في لين 3 وتمثل المواد الغذائية الزائدة التي لم ربط DNA سقالة (السهم الأخضر). بعد تنقيتها عن طريق الترشيح الطرد المر...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وصفنا تلفيق، وتنقية، والتصور للnanorobot DNA. وبعد تصنيع هيكل السيارة سداسية للجهاز، وتمت برمجة وظيفة nanorobot مع مقدمة بسيطة من البضائع محددة وخيوط الاستشعار للروبوت التي تجد بسهولة موقفهم المعينة بسبب الهيدروجين الرابطة التكامل مع مواقع لرسو السفن المتاحة منفردة الجديلة 14 ، 15،22.

بروتوكول تلفيق وصف يستخدم منحدر الصلب بطيئة، والذي يستخدم عادة في مختبرنا لأضعاف مجموعة واسعة من الأشكال الورقية. إذا أ...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الكتاب ليس لديهم ما يكشف.

شكر وتقدير

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الكتاب أود أن أشكر S. دوغلاس لإجراء مناقشات قيمة للغاية والمشورة، وجميع أعضاء المختبر باشيليت لإجراء مناقشات مفيدة والعمل. ويؤيد هذا العمل من المنح المقدمة من كلية علوم الحياة ومعهد تقنية النانو والمواد المتقدمة في جامعة بار إيلان.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

الماء

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
المقطر الخالي من DNase / RNaseGibco10977
M13mp18 ssDNA سقالةNEBN4040S
10x TAEGibco15558-042
1 M MgCl2< / sub>AmbionAM9530G
Amicon Ultra 0.5 مل فلتر الطرد المركزي 100K MWCOAmiconUFC510024
AgarosePromegaV3125
TBE bufferPromegaV4251
بروميد الإيثيديوم 10   ؛ مجم / مل حلسيجما ألدريتشE1510
1 كيلو بايت علامة الحمض النوويNEBN3232S
تحميل صبغةNEBB7021S
اليورانيل فورماتpolysciences24762
شبكات TEM المطلية بالكربون   ؛الخدمات العلميةEFCF400-Cu-50
Thermal Cycler c1000 TouchBio-Rad
Glow Discharge K100XEmitech
طاولة الأشعة فوق البنفسجية Gel Doc EZ ImagerBio-Rad
NanoDrop 2000cThermo Scientific
TEM FEI-G12Tecnai

المراجع

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Watson, J. D., Crick, F. H. Genetical implications of the structure of deoxyribonucleic acid. Nature. 171, 964-967 (1953).
  2. Kosuri, S., Church, G. M. Large-Scale de novo. DNA synthesis: technologies and applications. Nature Meth. 11 (5), 499-507 (2014).
  3. Pinheiro, A. V., Han, D., Shih, W. M., Yan, H. Challenges and opportunities for structural DNA nanotechnology. Nature Nanotech. 6 (12), 763-772 (2011).
  4. Seeman, N. C. Nucleic acid junctions and lattices. J Theor Biol. 99 (2), 237-247 (1982).
  5. Chen, J. H., Seeman, N. C. Synthesis from DNA of a molecule with the connectivity of a cube. Nature. 350 (6319), 631-633 (1991).
  6. Wei, B., Dai, M., Yin, P. Complex shapes self-assembled from single-stranded DNA tiles. Nature. 485 (7400), 623-626 (2012).
  7. He, Y., et al. Hierarchical self-assembly of DNA into symmetric supramolecular polyhedra. Nature. 452 (7184), 198-201 (2008).
  8. Yin, P., Hariadi, R. F., Sahu, S., Choi, H. M. T., Park, S. H., Labean, T. H., Reif, J. H. Programming DNA tube circumferences. Science. 321 (5890), 824-826 (2008).
  9. Rothemund, P. W. Folding DNA to create nanoscale shapes and patterns. Nature. 440 (7082), 297-302 (2006).
  10. Dietz, H., Douglas, S. M., Shih, W. M. Folding DNA into twisted and curved nanoscale shapes. Science. 325 (5941), 725-730 (2009).
  11. Douglas, S. M., et al. Self-assembly of DNA into nanoscale three-dimensional shapes. Nature. 459 (7245), 414-418 (2009).
  12. Zhang, F., Nangreave, J., Liu, Y., Yan, H. Structural DNA nanotechnology: state of the art and future perspective. J Am Chem Soc. 136 (32), 11198-11211 (2014).
  13. Douglas, S. M., et al. Prototyping of 3D DNA-origami shapes with caDNAno. Nucleic Acids Res. 37 (15), 5001-5006 (2009).
  14. Ben-Ishay, E., Abu-Horowitz, A., Bachelet, I. Designing a bio-responsive robot from DNA origami. J Vis Exp. (77), e50268(2013).
  15. Douglas, S. M., Bachelet, I., Church, G. M. A logic-gated nanorobot for targeted transport of molecular payloads. Science. 335 (6070), 831-834 (2012).
  16. Tan, W., Donovan, M. J., Jiang, J. Aptamers from cell-based selection for bioanalytical applications. Chem Rev. 113 (4), 2842-2862 (2013).
  17. Xiang, D., et al. Nucleic Acid Aptamer-Guided Cancer Therapeutics and Diagnostics: The Next Generation of Cancer Medicine. Theranostics. 5 (1), 23-42 (2015).
  18. Zhang, D. Y., Seelig, G. Dynamic DNA nanotechnology using strand-displacement reactions. Nat Chem. 3 (2), 103-113 (2011).
  19. Tang, Z., Parekh, P., Turner, P., Moyer, R. W., Tan, W. Generating aptamers for recognition of virus-infected cells. Clin Chem. 55 (4), 813-822 (2009).
  20. Sefah, K., Shangguan, D., Xiong, X., O'Donoghue, M. B., Tan, W. Development of DNA aptamers using Cell-SELEX. Nature Prot. 5 (6), 1169-1185 (2010).
  21. McKeague, M., DeRosa, M. C. Challenges and Opportunities for Small Molecule Aptamer Development. J Nucleic Acids. 2012, (2012).
  22. Amir, Y., et al. Universal computing by DNA origami robots in a living animal. Nature Nanotech. 9 (5), 353-357 (2014).
  23. Castro, C. E., et al. A primer to scaffolded DNA origami. Nature Meth. 8 (3), 221-229 (2011).
  24. Sobczak, J. P., Martin, T. G., Gerling, T., Dietz, H. Rapid folding of DNA into nanoscale shapes at constant temperature. Science. 338 (6113), 1458-1461 (2012).
  25. Stahl, E., Martin, T. G., Praetorius, F., Dietz, H. Facile and scalable preparation of pure and dense DNA origami solutions. Angew Chem Int Ed Engl. 53 (47), 12735-12740 (2014).
  26. Lin, C., Perrault, S. D., Kwak, M., Graf, F., Shih, W. M. Purification of DNA-origami nanostructures by rate-zonal centrifugation. Nucleic Acids Res. 41 (2), (2012).
  27. Bai, X. C., Martin, T. G., Scheres, S. H., Dietz, H. Cryo-EM structure of a 3D DNA-origami object. Proc Natl Acad Sci U S A. 109 (49), 20012-20017 (2012).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

DNA OrigamiDNA NanorobotAgarose Gel ElectrophoresisTransmission Electron MicroscopyStaple Scaffold AnnealingCentrifugal Filter PurificationFolding BufferUranyl formate StainHexagonal NanostructureStimuli responsive Device

مقالات ذات صلة