Motivos de ADN estable, 1D y 2D nanoestructuras construyen a partir de moléculas de ADN Circular pequeño

Resumen

Este artículo presenta un protocolo detallado para ligadura de T4 y desnaturalización página purificación de moléculas pequeñas de ADN circular, recocido y del análisis de la página nativa de Tejas circular, montaje y proyección de imagen de AFM de nanoestructuras de ADN de 1D y 2D, así como de agarosa gel purificación de electroforesis y centrifugación de nanoestructuras de ADN finito.

Resumen

Este artículo presenta un protocolo detallado para la síntesis de pequeñas moléculas de ADN circular, recocido de circular motivos de ADN y la construcción de nanoestructuras de ADN de 1D y 2D. Durante décadas, el rápido desarrollo de la nanotecnología de ADN se atribuye al uso de DNAs lineales como los materiales. Por ejemplo, el azulejo DAO (doble cruce, antiparalelos, impares de medias vueltas) es conocido como un bloque de construcción para la construcción de enrejados de ADN 2D; la estructura base del DAO se hace de dos oligonucleótidos lineal monocatenario (ss), como dos cuerdas haciendo un nudo de la abuelita de mano derecha. Aquí, un nuevo tipo de azulejos de ADN llamado cDAO (DAO acoplado) se construyen utilizando una pequeño ss-DNA circular de c64nt o c84nt (circular 64 o 84 nucleótidos) como el filamento de andamio y varios ss-DNAs lineales como las hebras discontinuas. Perfectos Nanoestructuras 1D y 2D son ensamblados de azulejos cDAO: infinito nanohilos, nanotubos, nanospirals, nanoribbons; y nano-rectángulos finitos. Protocolos detallados se describen: 1) preparación por T4 ligasa y purificación desnaturalizando PAGE (electroforesis en gel de poliacrilamida) de oligonucleótidos circular pequeño, 2) recocido de Tejas circular estables, seguido por análisis de la página nativa, montaje de 3) de infinito 1D nanohilos, Nanoanillos, nanospirals, infinitos 2D enrejados de nanotubos y nanoribbons nano-rectángulos finitos de 2D, seguido de proyección de imagen de AFM (microscopía de fuerza atómica). El método es simple, robusto y asequible para la mayoría de laboratorios.

Introducción

Las moléculas de ADN se han utilizado para construir muchos tipos de nanoestructuras en décadas. Motivos típicos incluyen DAE (doble cruce, antiparalela, incluso medias vueltas) y DAO azulejos^1,2,3, azulejos estrellas^4,5,6,7, trenzado (ss) azulejos^8,9,10y ADN origami^11,12,

Protocolo

1. preparación de DNAs circulares

1. Utilice todas DNAs lineales proporcionadas por las empresas comerciales directamente sin una posterior purificación.
2. Las muestras de ADN a 5.000 x g durante 5 minutos recoger todos los gránulos de ADN en la parte inferior de los tubos de centrífuga. Añadir un volumen adecuado de tampón TE (10 mM Tris, 1 mM EDTA, pH 8.0) para disolver el ADN.
3. Medir la concentración de "a" ng/μl de cada solución de ss-DNA usando un micro espectrómetro de UV a 260 nm. Convertir "un" ng/μl a μm "b" después de b = a × 10³ / (peso molecular de la DNA del filamento). Ajustar la cantidad de solución de TE para hacer un....

Resultados

El ADN circular se mueve ligeramente más lento que su precursor ADN lineal en desnaturalización página (figura 2) porque se penetra el poro dentro de la DNA circular y retardado por gel de fibras^23,24,25. La eficiencia de la reacción de ligadura correcta por ciclización de oligo-monómero depende de la secuencia de sustrato y concentración, temperatura de reacción, ti.......

Discusión

Los protocolos presentados en este enfoque del artículo de la síntesis de pequeñas moléculas de ADN circular y la Asamblea de nanoestructuras de ADN. La mayor parte de diseños de ADN ordenados al azar puede utilizarse en el presente Protocolo. La pureza de los DNAs circulares es crítica para el éxito de los conjuntos de ADN. El rendimiento de producción de ciclación puede mejorarse reduciendo la concentración de ADN lineal 5'-fosforilados; sin embargo, esto aumentará la carga de trabajo para producir la misma cantidad de.......

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
T4 ligasa	TaKaRa	2011A
Tampón T4	TaKaRa	2011A
Tampón TE	Sangon	B548106
Termo Termo		SK-3000
Termociclador	Bio Gener	GE4852T
Exonucleasa I	TaKaRa	2650A
Tampón de exonucleasa I	TaKaRa	2650A
30% (p/v) Solución de acrílico/Bis (19:1)	Sangon	B546016
cápsula de premezcla TAE	Sangon	B540023
Mg(Ac)2· 4H2O	Nanjing Reactivo Químico	C0190550223
Urea	Sangon	A510907
TEMED	BBI
	Nanjing Reactivo químico	13041920295
Fuente de alimentación	Beijing Liuyi	DYY-8C
Baño de agua	Sumsung	DK-S12
Formamida	BBI	A100314
marcador de ADN (25 ~ 500 bp)	Sangon	B600303
marcador de ADN (100 ~ 3000 bp)	Sangon	B500347
tampón de carga	Sangon	B548313
PAGE sistema de electroforesis	Beijing Liuyi	24DN
Filtro	ASD	5010-2225	0.22 µ
M Sistema de imagen UV	Tanon	2500R
n-butanol	Sangon	A501800
Etanol absoluto	SCR	10009257
centrífuga	Centrífuga eppendorf	5424R
Concentrador de vacío	CHRIST	RVC 2-18
Espectro ultravioleta	Allsheng	Nano-100
tinción de ácido nucleico	Biotium	16G1010	GelRed
Agarose	Biowest	G-10
Agarose electroforesis systerm	Beijing Liuyi	DYCP-31CN
Placa calefactora	Jiangsu Jintan	DB-1
TBE premix podwer	B540024		Sangon
Columna	de filtro Bio-Rad	7326165	Freeze 'N Squeeze
AFM	Bruker	Dimension FastScan
PEG8000	BBI A100159
Mica	Ted Pella	BP50
sonda AFM triangular en aire	Sonda	FastScan-C
en fulid	Bruker	ScanAsyst-fluid+
hebras de ADN	Sangon

Persulfato de amonio A100761 NaOAc Nanjing Reactivo químico 12032610459 Columna de filtro AFM triangular Bruker