Semiflexible 고분자 공부를 다양 한 도구로 DNA 나노튜브

이 새로운 DNA 기반 모델 시스템의 전반적인 목표는 반유연 폴리머 부류의 기본 특성을 이해하는 것이며, 이는 또한 중요한 부류의 생체 고분자의 거동을 설명합니다. 이 새로운 방법을 통해 우리는 소프트 형이상학 분야의 핵심 질문을 연구할 수 있으며, 특히 반유연 필라멘트의 동작과 네트워크로의 배열을 탐구할 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 인트라비시브 필라멘트의 기계적 특성을 실험적으로 접근할 수 있고 정확하게 조정할 수 있다는 것입니다.

반유연 폴리머는 필라멘트의 특별한 특성에 의해 정의되며, 이전에는 조정 가능한 실험 시스템이 없기 때문에 이론적 프레임워크에서만 처리되었습니다. 이 방법은 반유연 폴리머의 정의량에 대한 통찰력을 제공하지만, 언더 레이잉 메쉬 크기를 변경하지 않고 다른 강성의 매트릭스에서 세포 이동을 연구하기 위해 새로운 하이드로겔로 적용할 수도 있습니다. 나노튜브에서 가장 작은 반복 단위는 단위 고리로 생각할 수 있습니다.

이러한 유닛 링 중 일부는 하이브리드화 중에 쌓입니다. 이것은 길쭉한 나노 튜브의 형성으로 이어집니다. 시작하려면 동결건조된 올리고뉴클레오티드를 정제수에 다시 현탁시키고 회사의 해당 설명서에 제공된 추가 재현탁 단계를 따릅니다.

200마이크로몰의 최종 농도를 얻기 위해 물의 양을 조정합니다. 정확한 화학량론(stoichiometry)이 조립 공정에 매우 중요하기 때문에 분배자가 제공한 값을 확인하기 위해 단일 DNA 가닥의 농도를 측정합니다. 마이크로피펫을 사용하여 thermocycler에 적합한 용기에 동일한 농도의 DNA 가닥을 각각 혼합하여 원하는 DNA와 나선 튜브를 형성합니다.

text 프로토콜에 있는 매개변수를 사용하여 thermocycler에서 DNA와 helix tube를 혼성화합니다. 혼성화된 DNA와 나선관을 섭씨 4도에서 검출 가능한 분해 없이 최대 3주 동안 보관합니다. 유변학을 수행하기 전에 필요한 경우 샘플 버퍼를 사용하여 샘플을 원하는 최종 농도로 조심스럽게 희석합니다.

동적 전단 레오미터에 적합한 형상을 선택하십시오. 그런 다음 레오미터에 시료를 로드합니다. 잠재적인 증발 효과를 방지하려면 3가지 기술 중 1가지를 통해 샘플과 환경의 공기 수분 계면을 부동태화하십시오.

샘플을 2.5ml의 샘플 버퍼 수조로 둘러쌉니다. 또는 미셀 농도 바로 아래에 계면활성제를 샘플에 첨가합니다. 또는 해밀턴 주사기를 사용하여 시료를 지질로 둘러싸서 시료가 공기와 직접 접촉하지 않도록 합니다.

젖은 스폰지가 장착된 캡을 사용하여 샘플 챔버를 밀봉합니다. 그리고 가능하면 증발을 더 억제하기 위해 추가 수조를 사용하십시오. 실온에서 레오미터 전용 소프트웨어를 사용하여 측정을 시작하여 시료가 실온에서 2시간 동안 평형을 이룰 수 있도록 합니다.

평형 시간은 열반사 시스템이 완전한 등방성 무작위 상태가 되도록 하는 데 중요한데, 이는 서로 다른 측정 간의 비교를 허용하는 유일한 확인이기 때문입니다. 측정 후 텍스트 프로토콜에 설명된 대로 데이터를 처리합니다. 가닥당 1-4 마이크로몰 DNA, 12.5 밀리몰 염화마그네슘 및 1x 핵산 겔 염색을 사용하여 각 샘플에 대해 12 마이크로리터의 8 부분 표본을 준비합니다.

또한 DNA가 없는 음성 대조군을 만들되 핵산 겔 염색을 포함합니다. 부분 표본을 Real Time PCR 플레이트로 옮기고 접착 필름으로 밀봉합니다. 플레이트를 실온에서 100배 G로 1분간 원심분리하여 기포를 제거합니다.

가스 기포는 측정 중에 팽창할 수 있고 샘플을 분석할 수 없기 때문에 제거하는 것이 중요합니다. 원심분리 후 밀봉된 플레이트를 실시간 정량 PCR 시스템에 로드합니다. 섭씨 90도에서 DNA를 10분 동안 변성시키고 온도를 섭씨 72도까지 빠르게 떨어뜨리는 어닐링 프로그램을 프로그래밍합니다.

그런 다음 온도는 30분마다 섭씨 0.5도씩 천천히 감소해야 합니다. 신호가 감소한 후 온도 램프를 가속하십시오. 증발된 샘플의 응결을 방지하기 위해 사이클러의 뚜껑이 섭씨 100도 이상으로 가열되는지 확인하십시오.amp접착 필름에 있습니다.

조립하는 동안 488나노미터에서 아르곤 이온 레이저로 샘플을 여기시키고 CY3 염료를 사용할 때 550나노미터에서 형광을 검출합니다. 다른 염료의 경우 적절한 여기 방출 조합을 선택하십시오. 가능한 한 자주 형광 신호를 측정하여 내장 카메라를 사용하여 전체 신호 품질을 높일 수 있습니다.

유변학적 측정의 대표적인 원시 데이터가 표시되어 네트워크의 탄력성을 나타냅니다. 여기에 표시된 것은 평형 시간 동안의 시간 스윕입니다. 이 플롯은 네트워크의 변형률에 따른 동작을 보여줍니다.

이 플롯에서는 네트워크의 주파수 종속 동작이 분명합니다. 이 시점에서 특정 빈도의 값이 선택됩니다. 특정 DNA 나선 튜브 집단에 대한 값은 농도에 대해 표시되었습니다.

이 과정은 모든 DNA와 나선관에 대해 반복되었습니다. 그런 다음 로그 로그 플롯에서 기울기를 추출하여 멱법칙 지수를 산출했습니다. 마지막으로, 측정된 각 농도에 대한 지속적인 길이에 대해 값을 다시 표시했습니다.

이 그래프를 통해 농도 및 지속성 길이에 대한 탄성 고원 계수의 스케일링을 추출할 수 있습니다. 개발 후, 이 기술은 연질 물질 및 고분자 물리학 분야의 연구자들이 반유연 폴리머 클래스에 대한 필라멘트 강성의 영향을 탐구할 수 있는 길을 열었습니다. 이 절차에 따라, 얽힌 네트워크의 암송, 일반적으로 교차 네트워크 및 구조 형성 과정과 같은 추가 효과를 다룰 수 있습니다.

이 비디오를 시청한 후에는 DNA 나노튜브를 하이브리드화하는 방법과 네트워크의 유변학적 특성을 측정하는 방법에 대해 잘 이해하게 될 것입니다.