Bu makalede, organik çözücü karışımlarında gama modifiye peptit nükleik asit oligomerlerinden nanoyapıların tasarımı ve kendi kendine montajı için protokoller sağlandığı belirtilmiştir.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Organik Çözücü Karışımlarında Gama Modifiye Peptit Nükleik Asitlerin Kompleks Nanoyapılara Kendi Kendine Montajı
Bu makalede
Özet
Özet
DNA ve RNA nanoteknolojisindeki mevcut stratejiler, sulu veya önemli ölçüde sulu ortamda çeşitli nükleik asit nanoyapıların kendi kendine biraraya ılmasını sağlar. Bu makalede, organik çözücü karışımlarında nanofiber mimarilerin, benzersiz adreslenebilir, tek iplikli, gama modifiye peptid nükleik asit (γPNA) karolarının kendi kendine montajı yoluyla inşa edilmesini sağlayan ayrıntılı protokolleri açıklıyoruz. Her tek iplikli döşeme (SST), her biri 6 bazdan oluşan iki modüler etki alanından oluşan 12 bazlı bir γPNA oligomerdir. Her etki alanı, uzunlukta mikronlara büyüyebilen nanofiberler oluşturmak için programlanmış tamamlayıcılık kullanarak komşu ipliklerde bulunan karşılıklı olarak ücretsiz bir etki alanına bağlanabilir. SST motifi, 3 sarli salik nanofiberlerin oluşumunu sağlamak için toplam 9 oligomerden yapılmıştır. Çap-monodisperse yapılar oluşturan benzer DNA nanoyapılarının aksine, bu γPNA sistemleri organik çözücü karışımlarında kendi kendine montaj sırasında genişlikleri boyunca biraraya gelen nanolifler oluştururlar. Bu nedenle burada açıklanan kendi kendine montaj protokolleri de geleneksel bir yüzey aktif içerir, Sodyum Dodecyl Sülfat (SDS), donanmış etkilerini azaltmak için.
Giriş
Çok sayıda karmaşık nanoyapıların başarılı yapısı1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12doğal olarak oluşan nükleik asitler kullanılarak yapılan sulu veya önemli ölçüde sulu medya 1,2,3,
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Protokol
1. γPNA sıra tasarımı
- Caltech23'teki Winfree Lab tarafından geliştirilen DNA Tasarım Araç Kutusu22'yi dizileri tasarlamak için programlama komut dosyaları içeren klasöre indirin.
- Bu sıra lı tasarım klasöründe, ".m" dosya uzantısı ile uyumlu dördüncü nesil bir programlama dili açın ve daha önce indirilen "DNAdesign" klasörünü aşağıdaki komutu kullanarak yola ekleyin:
>> addpath DNAdesign - Daha sonra aşağıdaki komutu kullanarak "PNA3nanofiber.m" adlı aşağıdaki komut dosyasını çalıştırın (Bkz. Ek Şekil 1).
>> PNA3nanofiber - "thisSeqs" ve "thisScore" adlı değişkenl....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Sonuçlar
Yukarıdaki bölümlerde tartışılan protokoller, dna nanofiberlerinden uyarlanmış bir SST motifinin, birden fazla γPNA oligomerkullanılarak kendi kendine biraraya getirilmiş nanofiber yapıların sağlam nesli için tasarlanmis tasarımını açıklayabilmiştir. Bu bölümde, açıklanan protokollerin başarılı bir şekilde yeniden canlanmasından elde edilen verilerin yorumlanması açıklanmaktadır.
u DMSO'da bulunan γPNA oligomerörneklerinin TIRF görüntülemesi için bölüm 5'te açıklanan protokolü takiben: H2.......
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Tartışma
Bu makale, mevcut nükleik asit nanoteknoloji protokollerinin organik çözücü karışımlarına uyarlanması ve iyileştirilmesi üzerine odaklanılmıştır. Burada açıklanan yöntemler, belirli polar aprotik organik çözücülerin tanımlanmış deneysel alanı içinde modifikasyonlar ve sorun giderme üzerine odaklanmaktadır. Bu alana adapte olacak diğer çekirdekik asit nanoteknoloji protokolleri için henüz keşfedilmemiş bir potansiyel vardır. Bu genellikle benzer organik çözücüler25,26
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Açıklamalar
Yazarlar hiçbir rakip mali çıkarları beyan.
Teşekkürler
Bu çalışma kısmen National Science Foundation hibe 1739308, NSF CAREER hibe 1944130 ve Hava Kuvvetleri Ofis Bilim Araştırma hibe numarası FA9550-18-1-0199 tarafından desteklenmiştir. γPNA dizileri Trucode Gen Onarım, Inc Dr Tumul Srivastava cömert bir hediye vardı. Dr. Erik Winfree ve Dr. Rizal Hariadi'ye DNA Tasarım Araç Kutusu MATLAB kodu hakkındaki yararlı konuşmaları için teşekkür ederiz. Ayrıca Joseph Suhan, Mara Sullivan ve Biyolojik Görüntüleme Merkezi'ne TEM verilerinin toplanmasındaki yardımları için teşekkür ederiz.
....Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Malzemeler
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| &gama; PNA iplikçikleri / oligomerleri | Trucode Gen Onarım A.Ş. | Bölüm 2.1 | |
| UV-Vis Spektrofotometre | Agilent | Varian Cary 300 | Bölüm 3.1.2 |
| Kuvars küvetler | Starna | 29-Q-10 | Bölüm 3.1.1 |
| Termal döngüleyici | Bio Rad | C1000 touch | Bölüm 4.1 |
| 0.2 mL PCR tüpleri | VWR | 53509-304 | Bölüm 4.5 |
| Susuz DMF | VWR | EM-DX1727-6 | Bölüm 4.6 |
| Susuz DMSO | VWR | EM-MX1457-6 | Bölüm 4.6 |
| Susuz 1,4-Dioksan | Fisher Scientific | AC615121000 | Bölüm 4.6 |
| 10X Fosfat Tamponlu Salin (PBS) | VWR | 75800-994 | Bölüm 3.1.1 |
| Mikroskop slaytları | VWR | 89085-399 | Bölüm 5.2 |
| Cam kapak fişleri | VWR | 48382-126 | Bölüm 5.2 |
| Amil asetat | sigma-aldrich | 9817'de | Bölüm 5.2 |
| İzoamil Asetat | VWR | 200001-180 | Bölüm 5.2 |
| Biyotinile Sığır Serum Albümini (Biotin-BSA) | Sigma-Aldrich | A8549 | Bölüm 5.3 |
| Sığır Serum Albümini (BSA) | Sigma-Aldrich | A2153 | Bölüm 5.4 |
| Streptavidin | Sigma-Aldrich | 189730 | Bölüm 5.5 |
| Trolox | Sigma-Aldrich | 238813 | Bölüm 5.7 |
| Toplam İç Yansıma Floresan mikroskobu | Nikon | Nikon Ti2-E | Bölüm 5.8 |
| Transmisyon Elektron Mikroskobu | Joel | JEM 1011 | Bölüm 6.6 |
| Cımbız | Dumont | 0203-N5AC-PO | Bölüm 6.3 |
| Uranil Asetat Elektronu | Mikroskopi Bilimleri | 22400 | Bölüm 6.1 |
| Formvar, 300 ağ, Bakır ızgaralar | Ted Pella Inc. | 1701-F | Bölüm 6.2 |
| Formvar-Silikon monoksit Tip A, 300 ağ, Bakır ızgaralar | Ted Pella Inc. | 1829 | Bölüm 6.2 |
| DNA oligomerleri/iplikleri | IDT | Bölüm 7.1 | |
| Sodyum Dodesil Sülfat (SDS) | VWR | 97064-860 | Bölüm 8.1 |
Kaynaklar
- 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.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yeniden basım ve izinler
