Stable DNA Motifs, 1D and 2D Nanostructures Constructed from Small Circular DNA Molecules

Xin Guo; Xue-Mei Wang; Shou-Jun Xiao

doi:10.3791/58744

زخارف الحمض النووي مستقرة، 1 د والنانو 2D شيدت من جزيئات الحمض النووي دائرية صغيرة

JoVE Journal
Chemistry

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

JoVE Journal Chemistry

Stable DNA Motifs, 1D and 2D Nanostructures Constructed from Small Circular DNA Molecules

زخارف الحمض النووي مستقرة، 1 د والنانو 2D شيدت من جزيئات الحمض النووي دائرية صغيرة

Full Text

7,212 Views

09:32 min

April 12, 2019

DOI: 10.3791/58744-v

Xin Guo¹, Xue-Mei Wang¹, Shou-Jun Xiao¹

¹State Key Laboratory of Coordination Chemistry, School of Chemistry and Chemical Engineering,Nanjing University

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This article presents a detailed protocol for T4 ligation and purification of small circular DNA molecules, as well as the analysis and imaging of DNA nanostructures. The methods described are simple, robust, and affordable for most laboratories.

Key Study Components

Area of Science

DNA nanotechnology
Circular DNA purification
Electrophoresis techniques

Background

Extends DNA nanotechnology from linear to circular DNA.
Focuses on purification and analysis techniques.
Utilizes denaturing PAGE for DNA separation.
Offers insights into assembling DNA nanostructures.

Purpose of Study

To provide a protocol for circular DNA purification.
To demonstrate methods for analyzing DNA nanostructures.
To enhance accessibility of DNA nanotechnology techniques.

Methods Used

T4 ligation for DNA assembly.
Denaturing PAGE for purification of circular DNA.
AFM imaging for structural analysis of DNA nanostructures.
Agarose gel electrophoresis for further purification.

Main Results

Successful purification of circular DNA using formamide.
Effective separation of DNA samples via denaturing PAGE.
Visualization of 1D and 2D DNA nanostructures.
Demonstrated robustness and simplicity of the methods.

Conclusions

The protocols are accessible for most laboratories.
Methods can be applied to various DNA nanotechnology projects.
Enhances understanding of circular DNA applications.

Frequently Asked Questions

What is T4 ligation?

T4 ligation is a method used to join two DNA fragments together using T4 DNA ligase.

How is circular DNA purified?

Circular DNA is purified by adding formamide to the solution and using denaturing PAGE for separation.

What is denaturing PAGE?

Denaturing PAGE is a technique used to separate nucleic acids based on size under denaturing conditions.

What are the advantages of using circular DNA?

Circular DNA can be more stable and efficient for certain applications in DNA nanotechnology.

What is AFM imaging?

AFM imaging is a technique that allows for high-resolution visualization of nanoscale structures, including DNA nanostructures.

تعرض هذه المقالة بروتوكول مفصل لربط T4 ويشوه تنقية صفحة صغيرة من جزيئات الحامض النووي المعاد، الصلب وتحليل الصفحة الأصلية البلاط دائرية، وتجميع وتصوير فؤاد النانو الحمض النووي 1 د و 2D، فضلا عن [اغروس] هلام تنقية النانو الحمض النووي المحدود التفريد والطرد المركزي.

هذه الطريقة تمتد نانوتكنولوجيا الحمض النووي من المواد المصدر من oligonucleotide الخطية، DAS، إلى بعض DAS أكثر دائرية. المزايا الرئيسية لهذه التقنية هي أنه بسيط وقوي وبأسعار معقولة لمعظم المختبرات. لتنقية الحمض النووي الدائري، إضافة 20 ميكرولترات من الفورماميد إلى حل من الحمض النووي الدائري الطازجة، سليمة، إلى حجم النهائي من 140 ميكرولترات مع خلط.

تحميل 16 إلى 20 ميكرولترات من حل الحمض النووي الدائري لكل من سبعة إلى تسعة آبار هلام PAGE denaturing. مزيج اثنين من microliters من صبغة التحميل مع ثمانية ميكرولترات من الحمض النووي الخطي السلائف المقابلة، وحقن الخليط في بئر مرجع منفصل. ثم تشغيل هلام لمدة ساعتين في 10 فولت في السنتيمتر الواحد، ووقف تشغيل عندما يمكن ملاحظة الزيلين سيانول FF حوالي ثلثي أسفل هلام.

View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos