В данной статье приводятся протоколы проектирования и самосверки наноструктур из гамма-модифицированных олигомеров пептидной нуклеиновой кислоты в органических растворителях.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Самосвечение гамма-модифицированных пептидных нуклеиновых кислот в сложные наноструктуры в органических растворителях
В этой статье
Краткое содержание
Аннотация
Современные стратегии в области нанотехнологий ДНК и РНК позволяют самостоятельно саблировать различные наноструктуры нуклеиновой кислоты в аквеозных или существенно увлажненых средствах массовой информации. В этой статье мы описываем подробные протоколы, которые позволяют строительство архитектуры нановофиберы в органических растворителей смесей через самостоятельной сборки однозначно адресной, одной нити, гамма-модифицированной пептидной нуклеиновой кислоты (КПНА) плитки. Каждая однотяговая плитка (SST) является 12-базовым олигомером, состоящим из двух конкатенатных модульных доменов по 6 оснований каждая. Каждый домен может связываться с взаимно бесплатным доменом, присутствующим на соседних нитей, используя запрограммированную взаимодополняемость для формирования нанов, которые могут вырасти до микрон в длину. Мотив SST состоит из 9 полных олигомеров, позволяющих сформировать 3-спиральные нановофиберы. В отличие от аналогичных наноструктур ДНК, которые образуют структуры диаметра-монодисперса, эти системы ЗПНА образуют нановофиберы, которые склеивать по ширине во время самосвала в органических растворителях. Протоколы самосъемки, описанные здесь, включают также обычный сурфактант, Сульфат додекила натрия (SDS), чтобы уменьшить эффекты комплектации.
Введение
Успешное строительство многочисленных сложныхнаноструктур 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12 в аквеозных или существенно увлажненых средствах массовой информации, сделанных с использованием Естественные нуклеиновые кислоты,такие как ДНК 1,<....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Протокол
1. Конструкция последовательности ЗПНА
- Загрузите dna Design Toolbox22, разработанный лабораторией Уинфри в Caltech23, в папку, содержащую сценарии программирования для проектирования последовательностей.
- В этой папке дизайна последовательности откройте язык программирования четвертого поколения, совместимый с расширением файла ".m", а затем добавьте ранее загруженную папку "DNAdesign" в путь, используя следующую команду:
(gt;gt; аддпат DNAdesign) - Впоследствии запустите следующий скрипт под названием "PNA3nanofiber.m" (см. Дополнительный рисунок 1) с использованием следующ....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Результаты
Протоколы, обсуждаемые в вышеуказанных разделах, описывают дизайн адаптированного мотива SST из нановофибер ДНК для надежного поколения самосборных структур нановофибер с использованием нескольких, отчетливых олигомеров. В этом разделе описывается толкование данных, полученных в результате успешного воссоздания описанных протоколов.
В соответствии с протоколом, описанным в разделе 5 для TIRF изображения образцов oligomers ПНА annealed в 75% DMSO: H2O (v/v) наиболее легко предоставля.......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Обсуждение
Эта статья посвящена адаптации и улучшению существующих протоколов нанотехнологий нуклеиновой кислоты к органическим растворителям. Описанные здесь методы сосредоточены на модификациях и устранении неполадок в определенном экспериментальном пространстве отдельных полярных аэротических органических растворителей. Существует еще неисследованный потенциал для других установленных нуклеиновой кислоты нанотехнологии протоколы должны быть адаптированы в этом пространстве. Это может улучшить потенциальное применение за счет инт.......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Раскрытие информации
Авторы заявляют об отсутствие конкурирующих финансовых интересов.
Благодарности
Эта работа была частично поддержана Грантом Национального научного фонда 1739308, грантом NSF CAREER 1944130 и грантом Управления научных исследований ВВС FA9550-18-1-0199. Последовательности ПНА были щедрым подарком от доктора Тумула Шриваставы из Trucode Gene Repair, Inc. Мы хотели бы поблагодарить д-ра Эрика Уинфри и д-ра Ризала Хариади за их полезные беседы по коду инструментария DNA Design MATLAB. Мы также хотели бы поблагодарить Джозефа Сухана, Мару Салливан и Центр биологической визуализации за помощь в сборе данных TEM.
....Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Материалы
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| &гамма; Нити/олигомеры ПНК | Trucode Gene Repair Inc. | Секция 2.1 | |
| УФ-ВИД спектрофотометр | Agilent | Varian Cary 300 | Секция 3.1.2 |
| Кварцевые кюветы | Starna | 29-Q-10 | Секция 3.1.1 |
| Термоамплификатор | Bio Rad | C1000 touch | Секция 4.1 |
| 0,2 мл ПЦР-пробирки | VWR | 53509-304 | Секция 4.5 |
| Безводная DMF | VWR | EM-DX1727-6 | Секция 4.6 |
| Безводный ДМСО | VWR | EM-MX1457-6 | Раздел 4.6 |
| Безводный 1,4-диоксан | Fisher Scientific | AC615121000 | Раздел 4.6 |
| 10X Фосфатный буферный раствор (PBS) | VWR | 75800-994 | Раздел 3.1.1 |
| Предметные стекла микроскопа | VWR | 89085-399 | Раздел 5.2 |
| Стеклянные покровные стекла | VWR | 48382-126 | Раздел 5.2 |
| 2% коллодия в амилацетате | Sigma-Aldrich | 9817 | Раздел 5.2 |
| Изоамилацетат | VWR | 200001-180 | Раздел 5.2 |
| Биотинилированный бычий сывороточный альбумин (биотин-БСА) | Sigma-Aldrich | A8549 | Раздел 5.3 |
| Бычий сывороточный альбумин (BSA) | Sigma-Aldrich | A2153 | Раздел 5.4 |
| Стрептавидин | Sigma-Aldrich | 189730 | Секция 5.5 |
| Тролокс | Сигма-Олдрич | 238813 | Секция 5.7 |
| Флуоресцентный микроскоп с полным внутренним отражением | Nikon | Ti2-E | Секция 5.8 |
| Просвечивающий электронный микроскоп | Joel | JEM 1011 | Секция 6.6 |
| Пинцет | Dumont | 0203-N5AC-PO | Секция 6.3 |
| Электрон уранилацетата | Микроскопия Науки | 22400 | Раздел 6.1 |
| Формвар, 300 меш, Медные сетки | Ted Pella Inc. | 1701-F | Раздел 6.2 |
| Формвар-Монооксид кремния Тип А, 300 меш, Медные решетки | Ted Pella Inc. | 1829 | Раздел 6.2 |
| Олигомеры/цепи ДНК | IDT | Раздел 7.1 | |
| Додецилсульфат натрия (SDS) | VWR | 97064-860 | Раздел 8.1 |
Ссылки
- Fu, T. J., Seeman, N. C. DNA double-crossover molecules. Biochemistry. 32 (13), 3211-3220 (1993).
- Winfree, E., Liu, F., Wenzler, L. A., Seeman, N. C. Design and self-assembly of two-dimensional DNA crystals. Nature. 394 (6693), 539-544 (1998).
- Shih, W., Quispe, J., Joyce, G.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Перепечатки и разрешения
