Name: Tek iplikli DNA Fayans Complex iki boyutlu şekiller Self-montaj (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-05-08T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 23 s
Description: Öğrenin tek iplikli DNA fayanslarla karmaşık DNA nanoyapıları oluşturmayı. Bu yöntem, jel elektroforezi ve atomik kuvvet mikroskobu ile doğrulanan kendi kendine montaj süreçlerini kapsar.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Bu eser Naval Research Genç Araştırmacı Programı Ödülü N000141110914, Naval Research Grant N000141010827 Dairesi, NSF KARİYER Ödülü CCF1054898, NIH Müdürü Yenilikçisi Ödülü 1DP2OD007292 Ofisi ve (PY için) Biyolojik ilham Mühendislik Fakültesi Başlangıç ​​Fonu için bir Wyss Enstitüsü tarafından finanse edildi ve Tsinghua-Pekin (BW) Yaşam Bilimleri Başlangıç ​​Fonu Merkezi.

1. DNA sekansı tasarımı <ol><li> 28T tuval × bir 24H oluşturmak için çift helisler, her çift sarmal için üst ve alt sarmal uzunluklarının sayısını, ve crossover modelini belirterek SST-sonlu bir yapı tasarımı için UNIQUIMER yazılımını 27. kullanın. Bu parametreleri tanımladıktan sonra, genel mimari (iplikçik kompozisyon ve tamamlayıcılık düzenlemesi) Programın grafiksel gösterilmiştir. </li><li> Tamamlayıcılık düzenlemesi ve ek gereklilikleri (eğer varsa) karşılamak için, belirtilen yapı şeritlerinin için dizileri oluşturur. (Yapıların çoğu için) dizi simetri 28 minimize ederek DNA dizileri tasarlayın. <ol><li> Nükleotidler (A, C, G ve T), tek bir rastgele oluşturur. </li><li> T ve tersi A;: o tamamlayıcı Maç nükleotid baz eşleşmesi kuralına aşağıdaki oluşturulan C G ve tersi. </li><li> Sekiz ya da dokuz nükleotidler ötesinde tekrarlanan bölümleri kullanmayın. Ne zaman böyle bir temsilcisiyinelenen segment gereksinimi tatmin olana kadar segmentler tasarım sırasında ortaya yeme, en son oluşturulan nükleotidler mutasyona. </li><li> Dört birbirini takip eden A, C, G veya T bazları kullanmayın. </li><li> Her iki varsa, örneğin (bağlantı noktaları etrafında üsleri sürgülü önlemek için (şeritlerin çoğu için, sırasıyla, yirmi birinci ve yirmi ikinci nükleotidler olarak örnek T ve G) tek şeritli bağlantı noktalarında önceden belirlenmiş nükleotidleri kullanın Yirmi birinci ve yirmi ikinci nükleotidleri yirmi ikinci nükleotid) bağlamak için gereken olduğu yirmi birinci nükleotid, nükleotid bağlanma mümkün olduğu, T idi. </li></ol></li><li> Streptavidin etiketleme, tüpler içine dikdörtgen dönüşüm, farklı dikdörtgenler ve farklı ölçeklerde arasında tüplerin oluşumu için elle DNA dizilerini değiştirin ve SST maruz etki nedeniyle toplanmasını önlemek için. <ol><li> Poli-T tra moleküler tuval sınırında maruz etki değiştirincts. </li><li> Streptavidin ile etiketleme için, bunlar 3 &#39;biyotin modifikasyon ile bir anti-sap iplikçik alabildiği gibi sap bölümlerini (örneğin, bir anti-sap iplikçik olarak tamamlayıcı bir muadili bağlanabilen bileşeni ipliğine ekteki ilave kademeli) tasarımı. </li><li> Bir tüp içine bir dikdörtgen dönüşüm için, dikdörtgen üst ve alt satırları kaldırmak ve kimin SSTs üst satırındaki ikinci ve alt satırdaki ikinci karşılık gelen fayans özgü tamamlayıcılık sahip yeni bir satır eklemek. </li><li> Farklı şekiller açık bir tek sarmallı bir etki sağlamak için, 10-11 nükleotid uzunluğunda poli-T kesimleri ile yerine ya da maruz kalan bir etki tamamlayıcı olan ve 10-11 nükleotid uzunluğunda poli-T kesimleri ile sona kenar koruma ile kapsar. </li></ol></li></ol> Moleküler Tuval 2. Hazırlık <ol><li> Bir oligonucleoti gelen RNaz içermeyen su içinde eritildi belirtilen dizilerin DNA bileşeni ipliklerini elde edilirStandart tuzsuzlaştırma ile 10 nmol ölçekte sentezlenmiş oligonükleotidler ile V tabanlı 96 yuvalı plakalar içinde de üreticisi. Santrifüj 600 x g&#39;de yaklaşık 10 sn için DNA iplikleri ile 96 oyuklu plakalar. <ol><li> Pipet 2 ml bir test tüpüne lif başına 100 uM (üretici spesifikasyonu) de 28T dikdörtgen (Şekil 3A) x 24H için DNA bölümleri ile 362 kuyu her birinden 1 ul. Lif başına 200 nM&#39;lik bir konsantrasyonda şerit karışımının bir stok çözelti yapmak için 2 ml test tüpüne distile deiyonize H2O içinde 138 ul ekle. </li></ol></li><li> Şerit karışımı, 10X dupleksleştirme tamponu A (50 mM Tris, pH 7.9, 10 mM EDTA, 250 mM MgCI2) ve damıtılmış iyonu giderilmiş H 40 ul H2O 0.2 ila 10 ul, 200 nM stok çözeltisi 50 ul ekle ml PCR tüpü. Bu 1X tavlama tampon A moleküler tuval 100 ul numune yapan (5 mM Tris, pH 7.9, 1 mM EDTA, 25 mM MgCI2). </li><li> Sampl tavlanması25 ° C, 90 ° C soğutma termal siki üs cihazında 17 saat e. Programı aşağıdaki gibi termal döndürücü: ° C başına 5 dakika bir sabit hızda 61 ° C&#39;ye kadar 90 ° C den aşağı rampa; ° C başına 20 dakikalık sabit bir hızda 25 ° C&#39;ye kadar 60 ° C den aşağı rampa; Örnek termal döngü üzerinden alınacak kadar 4 ° C&#39;de inkübe edilir. </li><li> Yerel bir% 2 agaroz jeli hazırlayın. <ol><li> 600 ml&#39;lik bir cam kaba, agaroz 2.4 g ölçün. Behere 0.5X TBE tamponu (44.5 mM Tris-borat, pH 8.3, 1 mM EDTA) ve damıtılmış iyonu giderilmiş 30 ml su, 120 ml ilave edilir. </li><li> 3 dakika (- kaynadıktan sonra 60 saniye daha fazla veya 40) için mikrodalga. % 2 agaroz jelde konsantrasyonunu korumak için yardımcı olan, 30 ml su ilave edilerek, buharlaştırma sırasında kaybedilen su doldurun. </li><li> Bir soğuk su banyosu içinde 1 dakika için beher içindekileri döndürün. 1.2 M MgCI2, 1 ml (jel içinde 10 mM MgCI2 konsantrasyonu yapmak için) ekleyin ve jel wit ön lekeSYBR Güvenli boya h 6 ul (1: 20.000). </li><li> Kuru bir jel kutu içine jel solüsyonu dökün ve 1,5 mm kalınlığında 12 kuyu jel elektroforezi tarak yerleştirin. Düz bir platform üzerinde 30 dakika - çözelti 15 için katılaşmaya edelim. </li><li> Jel çalışan tamponu (44.5 mM Tris-borat, pH 8.3, 1 mM EDTA ve 10 mM MgCI2) jel kutusu içine dökün. Yük 2 - agaroz jeli bir kuyuya 1 kb DNA merdiveni 3 ul. (% 0.25 bromofenol mavisi, 5 mM Tris, 1 mM EDTA, 10 mM MgCl2 ve% 30 gliserol) 6X bromofenol mavisi 4 ul molekül tuval örneğin 20 ul ile karıştırılır ve bir kuyuya çözüm yük agaroz jel. </li></ol></li><li> Bir buzlu su banyosunda 100 V 2 saat için yerli% 2 agaroz Run (bir göstergesi olarak hizmet verebilir, böylece mavi gösterilen mavi bromofenol, hızlı bileşen tellerine göre daha çalışır 2 saat çalışma süresi uygun ise). </li><li> Görüntü SYBR güvenli leke için uygun bir filtre (Şekil 2B ile jel tarayıcı kullanılarak jel </strong&gt;). </li><li> Bir mavi ışık transilluminator&#39;de üzerinde keskin bir temiz jilet kullanarak 1 kb DNA merdiveni 1.500 baz çifti bandına benzer hareketlilik ile baskın bant tüketim. Bir spin kolon istenen jel parçası (ler) yerleştirin ve daha sonra bir mikrotüp havaneli kullanarak ince parçalar halinde jel ezmek. 4 ° C&#39;de 3 dakika boyunca 438 x g&#39;de santrifüjleyin. </li><li> 260 nm&#39;de ultraviyole spektrofotometre kullanılarak DNA konsantrasyonu ölçülür. <ol><li> Makineyi kalibre boş olarak ultra saf DNaz / RNaz Ücretsiz distile su 2 ul kullanın. </li><li> DNA konsantrasyonu için tahmini bir değer elde etmek için eğirme kolonundan toplanan numunenin eşdeğer hacim kullanın. 260 nm UV emilimi elde ölçülen konsantrasyon değeri (&quot;a&quot; = ng / ml) AFM ve TEM görüntüleme için seyreltme faktörü belirlemenize yardımcı olacaktır. </li><li> &quot;A&quot; (ng / ul) için &quot;B&quot; (nM) aşağıdaki b = a × 10 6 / (330 &amp; ölçülen konsantrasyon dönüştürme# 215; nükleotidlerin sayısı). NOT: Bir nükleotid molekül ağırlığı 330 g / mol&#39;dür. hesaplanan molar konsantrasyon değeri AFM ve TEM görüntüleme için seyreltme faktörünü belirler. 60 ng / | il - 28T dikdörtgen × 24H durumunda ise, saflaştırılmış bir numune için ortak ölçü yaklaşık 10&#39;dur. 12 nM - böyle bir yapı için nükleotid sayısı 14.616 Da olduğu için, molar konsantrasyon yaklaşık 2 &#39;dir. nihai konsantrasyon toplama verimi belirlenir - santrifüj ile ilgili (~ 20% 50) ve jel bant hacmi (yüksek hacim, daha saf numunenin seyreltilmesi) üzerinden çıkarılır. </li></ol></li></ol> 3. Atomik Kuvvet Mikroskobu Görüntüleme <ol><li> Düz bir yüzey elde ve görüntüleme sahneye numune disk yerleştirmek için seloteyip kullanarak bir örnek metalik diske bağlı mika soyulabilir. </li><li> 28T x 24H saflaştırılmış numunenin - (5 nM 2) 5 ul ve ardından 1X tavlama tampon A 40 ul ekleTaze bölünmüş mika yüzeye dikdörtgen. Karışım yaklaşık 2 dakika boyunca yerleşmek için izin verin. </li><li> Bir konsol tutucu üzerine AFM silisyum nitrür konsol çipi takın. Görüntüleme için; - (sabit bahar, k = 0.24 Nm -1 75 kHz 0 = 40 f rezonans frekansı) C üçgen ucu kullanın. </li><li> Görüntü sıvı dokunarak modunda bir örnek. Tarama için aşağıdaki görüntüleme parametreleri kullanın: 2 um boyutunu, çözünürlüğü 1024 hatları ve 0.5 bir tarama hızı tarama - 1 Hz (Şekil 2C). </li><li> Gerekirse, 29 bağlama DNA mika gücünü artırmak için 10 ul ya da daha fazla 10 mM NiCl 2 &#39;nin çözeltisi ilave edilir. </li></ol> Streptavidin ile etiketleme 4. Numune Hazırlama <ol><li> El ile belirli yerlerde kolu şeritler da streptavid bağlamak mümkün biyotin modifikasyon ile, anti-sap şeritlerin, tamamlayıcı olarak dahil edilmiştir, öyle ki 28T dikdörtgen x 24H tasarımÖzellikle de. <ol><li> Alt üst satırda 14 çini ve 14 çini bir aralama olarak iki nükleotid dizisi (TT) oluşan 3 &#39;17 nükleotid segment ve 15 nükleotid kolu (GGAAGGGATGGAGGA) takarak moleküler tuval değiştirin dikdörtgenin (Şekil 3A) satır sınırını etiketlemek için. Bu dizi, bir 3 &#39;biyotin değiştirilmiş bir anti-kolu telin (TCCTCCATCCCTTCC-biyotin) tamamlayıcıdır. </li></ol></li><li> İç etiketleme için 8 iç çini ve dikdörtgen (Şekil 4A) 6 sınır fayans 3 &#39;17 nükleotid segmentini ekleyin. <ol><li> 200 nM stok solüsyonu yapmak için 28T dikdörtgen (334 ipliklerini) × 24H komponent ipliklerini geri kalanı ile kolları (sınır etiketleme) ile 28 ipliklerini karıştırın. 200 nM&#39;lik stok solüsyonu elde etmek için 28T dikdörtgen (348 ip kolları) x 24H bileşen şeritlerinin geri kalanı ile kolları 14 ipliklerini (içi etiketleme) karıştırın. </li></ol></li><li> Bo için0.2 - undary etiketleme, 100 uM biyotin değiştirilmiş bir anti-sap şeritlerin 6 ul, 10X dupleksleştirme tamponu A 10 ul, damıtılmış iyonu giderilmiş su içinde 34 ul 0.1 ila şeritlerin 200 nM stok çözeltisi 50 ul ml PCR test tüpü. Bileşen telin nihai konsantrasyonu, 100 nM ve anti-sap biyotin modifiye telin nihai konsantrasyon 6000 nM&#39;dir. Anti-kolu biyotin modifiye iplikçik bağlayıcı olumlu hale getirmek için% 100 aşan yani 28 molekülleri 28T dikdörtgen × 24H için biotin değiştirilmiş iplik bağlamak, anti-kolu olduğunu unutmayın. </li><li> Içsel etiketlenmesi için, 0.1 ila şeritlerin 200 nM stok çözeltisi 50 ul 100 uM iç anti-kolu biyotin modifiye telin 3 ul 10X dupleksleştirme tamponu A 10 ul, damıtılmış iyonu giderilmiş su 37 ul - 0.2 ml PCR test tüpü. Bileşen telin nihai konsantrasyonu, 100 nM ve anti-sap biyotin modifi nihai konsantrasyonu<html> ed strand 3000 nM. 28T dikdörtgen yani anti-kolu biyotin modifiye telin × 24H anti-kolu biyotin modifiye iplik bağlama 14 molekülleri bağlayan olumlu hale getirmek için% 100 fazla olduğunu unutmayın. </li><li> 2.3 açıklanan adımları kullanılarak 17 saat süre ile, bir termal döngü bölgesindeki her iki numunenin yeniden birleşir. </li><li> Adım 2.4 de tarif edildiği gibi bir nativ,% 2 agaroz jel hazırlayın. </li><li> Adım 2.5 de tarif edildiği gibi, her iki numune saflaştınlır. </li><li> Adım 2.6 de tarif edildiği gibi arzu edilen bir DNA yapılarının konsantrasyonları ölçülür. </li></ol> Streptavidin Etiketleme için 5. Atomik Kuvvet Mikroskobu <ol><li> Resim 3. adımda (Şekil 3B ve 4B) &#39;de tarif edildiği gibi, bir AFM kullanılarak her numune. </li><li> Görüntüleme &#39;nin ilk bölümünde, örnek mi 10 mg streptavidin 1 ul / ardından 1X tavlama tampon A 40 ul ekle. Karışım (Şekil 3C ve 4C) Yeniden görüntüleme başlıyor önce yaklaşık 2 dakika boyunca oturmasına izin verin. </li></ol>BORSASI &quot;&gt; 6. Bir Tüp Into A Dikdörtgen dönüştürme <ol><li> Dikdörtgen dayalı bir tüp tasarlamak amacıyla, üst ve alt sıralar hariç yerinde bileşen SSTs tüm tutmak. Kimin SSTs tüp konformasyon (Şekil 5A) orijinal dikdörtgen siklize için kendi sütunların üst ve alt yarı fayans birleştirerek tasarlanan yeni bir satır tanıtın. </li><li> Üst ve alt sıralar (336 ip kolları), 200 nM&#39;lik stok solüsyonu elde etmek için dışı 28T dikdörtgen x 24H bileşen bölümleri ile şeritlerin yeni bir satır (14 kol) karıştırın. </li><li> 2.7 (Şekil 5B) - jel arıtma 2.2 adımları izleyin. </li></ol> 7. İletim Elektron Mikroskobu Görüntüleme <ol><li> Bir% 2 sulu uranil format leke solüsyonu hazırlamak için damıtılmış su içinde 3 ml uranil format 0.06 g tartılır. Bir şırıngaya bağlanmış bir 0.2 mikron filtre kullanılarak% 2 sulu uranil format leke çözüm filtreleyin. <ol><li> 5 ul ekleyin5 N NaOH, süzüldü leke çözeltisi 1 ml. Kısaca 20,000 x g&#39;de çözümü ve santrifüj girdap. </li></ol></li><li> 25 mA, 45 s, 0.1 mBar ve negatif High Tension polaritesi: Glow aşağıdaki ayarlarla karbon kaplı ızgaraları (kaplı tarafı yukarı bakacak şekilde) boşaltın. </li><li> Kenarından bir kızdırma deşarj tedavi ızgara kapmak için kendi kendine kapanan forseps kullanın. </li><li> 4 dakika süreyle ızgara üzerine örnek 3.5 ul pipetle. Taraftan ızgara ile temas halinde filtre kağıdı getirerek numune kapalı fitilleme filtre kağıdı parçası kullanın. </li><li> Hemen 1 dakika süreyle ızgara üzerine leke solüsyonu 3.5 ul ekleyin. </li><li> 7.4 gibi leke kapalı fitil ve 1 ızgara karşı filtre kağıdı tutun - 2 dakika. </li><li> 10 K 80 K (Şekil 5C) arasında değişen büyütme ile 80 kV işletilen bir JEOL JEM-1400 kullanarak bir TEM numune tutucu ve görüntü ızgara aktarın. </li></ol> 8. Molekül kullanma Keyfi Şekiller oluşturmaar Canvas <ol><li> Bir şekli belirlemek ve moleküler tuval üzerine şekline karşılık ipliklerini seçin. Örneğin bir üçgen şekli için, moleküler tuval için 206 362 üzerinden ipliklerini seçin. </li><li> 10 bir poli-T segment (bu üçgenin hipotenüs boyunca olduğu) maruz etki değiştirin - 11 nükleotid uzunluğunda (Şekil 6A tasarım 1), ya da maruz etki tamamlayıcı bir kenar koruyucusu ekleyin ve bunu sonlandırmak Bir 10-11 nükleotid uzunluğunda poli-T segmenti (Şekil 6A tasarım 2) toplanmayı önlemek için. NOT: Sadece (koruyucu ipliklerini kullanmadan) üçgenin piksel karşılık SSTs tavlama toplama ve jel üzerinde farklı ürün grubu oluşumuna yol açacaktır. Daha etkin kaynak olarak çeşitli şekiller için kenar koruyucusu tasarımı kullanın; o (Figür değiştirme tasarımında ilave 14 setleri kıyasla şeritlerin (Şekil 6C) sadece dört ek setleri gerektirire 6B). </li><li> Çekirdek seti (362 SST tuval), Set 1 * (Bir SST alanına 1 bağlanan kenar koruyucuları) etki alanına 2 bağlanan, Set 2 * (kenar koruyucuları içeren 310 piksel moleküler tuval için bir iplik kitaplığı oluşturma Bir SST) ve bir SST alanına 3 bağlanan 3 * (kenar koruyucuları) ayarlayın ve Set 4 * (a SST alanına 4) bağlanan kenar koruyucuları 1344 kenar koruyucuları toplam vermek. </li><li> Yaklaşık 10 s için farklı setleri için, 96 gözlü plakalar santrifüjleyin. Pipet üzerinden belirli bir şekil için bir stok solüsyonu yapmak için plakalardan arzu edilen şeritler. <ol><li> Kenar koruyucuları, pipet 2 ml santrifüj içine 1 çekirdek kümesinden 206 iplikçikleri ul, 0 seti 1 * dan, 0 set 2 * dan, sette 3 * 0 ve seti 4 * 24 ipliklerini ile bir üçgen şeklinde İçin Tüp. DNA iplikçiklerinin 400 nM&#39;lik stok çözelti yapmak için tüp damıtılmış iyonu giderilmiş su içinde 20 ul ekle. </li></ol></li><li> DNA stra 400 nM stok solüsyonu 50 ul ekleyin<html> NDS, 10X dupleksleştirme tamponu B, 0.2 mi PCR tüpü (50 mM Tris, pH 7.9, 10 mM EDTA, 125 mM MgCI2) stok çözeltisi, 40 ul distile edilmiş deiyonize H2O içinde 10 ul. Bu 1X tavlama tampon B içinde üçgen bir 100 ul numune yapan (5 mM Tris, pH 7.9, 1 mM EDTA, 12,5 mM MgCI2) lif başına yaklaşık 200 nM arasında bir konsantrasyonda bantlar. </li><li> Aşama 2.3 de tarif edildiği gibi, 17 saat, bir termal döngü karışımın tavlanması. </li><li> Aşama 2.4 de tarif edildiği gibi bir nativ,% 2 agaroz jel hazırlayın. </li><li> Aşama 2.5 de tarif edildiği gibi örnek saflaştınlır. </li><li> Adım 2.6 açıklandığı gibi DNA konsantrasyonu ölçün. </li><li> Resim 3. adımda (Şekil 7C ve 7D) &#39;de tarif edildiği gibi AFM altındaki numune. </li><li> Seçim ve aynı şerit kitaplığı kullanarak farklı şekiller için ipliklerini karıştırın. Farklı çözümler tavlama ve AFM görüntüleme sırasında zaman kazanmak için farklı şekillerde saflaştırılmış örnekleri birleştirir. </li></ol>&gt; 9 jove_title &quot;İsteğe bağlı. Şekil Tasarım ve Sıvı Karıştırma Of Robot Otomasyon <ol><li> Karmaşık şekillerin tasarımını yardımcı olmak için özel bir MATLAB programı kullanın. </li><li> Robot, sıvı tutucu bir pipetleme sekansı formunda talimatlar vermek için yazılımı kullanın. Seçin ve hedef şekli oluşturan ipliklerini karıştırmak için robot sıvı işleyicisi kullanın. NOT: Şekil tasarımı ve iplik karıştırma insan hatasını azaltmak ve inşaat daha az emek yoğun hale getirmek için otomatik edildi. </li></ol> 10. Dikdörtgenler ve Farklı Ölçekler karşısında Tüpler <ol><li> Sadece paralel helisler (H) ve helezoni sarımlardan (T) sayısına sayısını değiştirerek farklı boyutlu dikdörtgen (Şekil 10) oluşturmak. </li><li> Belirli bir boyut dikdörtgen için Adım 3 uygulayın. </li><li> Belirli bir boyut tüp Adım 6 izleyin. </li></ol>

<ol><li>Seeman, N. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nucleic+acid+junctions+and+lattices%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Theor.+Biol%22%5BJournal%5D)">Nucleic acid junctions and lattices.</a> J. Theor. Biol. 99 (2), 237-247 (1982).</li>
<li>Fu, T. J., Seeman, N. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((DNA+double-crossover+molecules%5BTitle%5D)+AND+%22Biochemistry%22%5BJournal%5D)">DNA double-crossover molecules.</a> Biochemistry. 32 (13), 3211-3220 (1993).</li>
<li>Winfree, E., Liu, F., Wenzler, L. A., Seeman, N. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design+and+self-assembly+of+two-dimensional+DNA+crystals%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Design and self-assembly of two-dimensional DNA crystals.</a> Nature. 394 (6693), 539-544 (1998).</li>
<li>Yan, H., Park, S. H., Finkelstein, G., Reif, J. H., LaBean, T. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((DNA-templated+self-assembly+of+protein+arrays+and+highly+conductive+nanowires%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">DNA-templated self-assembly of protein arrays and highly conductive nanowires.</a> Science. 301 (5641), 1882-1884 (2003).</li>
<li>Rothemund, P. W. K., Papadakis, N., Winfree, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Algorithmic+self-assembly+of+DNA+Sierpinski+triangles%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+Biol%22%5BJournal%5D)">Algorithmic self-assembly of DNA Sierpinski triangles.</a> PLoS Biol. 2 (12), e424(2004).</li>
<li>Shih, W., Quispe, J., Joyce, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+1.7-kilobase+single-stranded+DNA+that+folds+into+a+nanoscale+octahedron%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">A 1.7-kilobase single-stranded DNA that folds into a nanoscale octahedron.</a> Nature. 427 (6975), 618-621 (2004).</li>
<li>Chworos, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Building+programmable+jigsaw+puzzles+with+RNA%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Building programmable jigsaw puzzles with RNA.</a> Science. 306 (5704), 2068-2072 (2004).</li>
<li>Park, S. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Finite-size%2C+fully-addressable+DNA+tile+lattices+formed+by+hierarchical+assembly+procedures%5BTitle%5D)+AND+%22Angew.+Chem.+Int.+Ed%22%5BJournal%5D)">Finite-size, fully-addressable DNA tile lattices formed by hierarchical assembly procedures.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 45 (5), 735-739 (2006).</li>
<li>Rothemund, P. W. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Folding+DNA+to+create+nanoscale+shapes+and+patterns%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Folding DNA to create nanoscale shapes and patterns.</a> Nature. 440 (7082), 297-302 (2006).</li>
<li>Schulman, R., Winfree, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+of+crystals+with+a+programmable+kinetic+barrier+to+nucleation%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl+Acad.+Sci.+USA%22%5BJournal%5D)">Synthesis of crystals with a programmable kinetic barrier to nucleation.</a> Proc. Natl Acad. Sci. USA. 104 (39), 15236-15241 (2007).</li>
<li>He, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hierarchical+self-assembly+of+DNA+into+symmetric+supramolecular+polyhedra%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Hierarchical self-assembly of DNA into symmetric supramolecular polyhedra.</a> Nature. 452 (7184), 198-201 (2008).</li>
<li>Yin, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Programming+DNA+tube+circumferences%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Programming DNA tube circumferences.</a> Science. 321 (5890), 824-826 (2008).</li>
<li>Sharma, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Control+of+self-assembly+of+DNA+tubules+through+integration+of+gold+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Control of self-assembly of DNA tubules through integration of gold nanoparticles.</a> Science. 323 (5910), 112-116 (2009).</li>
<li>Douglas, S. M., Dietz, H., Liedl, T., Högberg, B., Graf, F., Shih, W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-assembly+of+DNA+into+nanoscale+three-dimensional+shapes%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Self-assembly of DNA into nanoscale three-dimensional shapes.</a> Nature. 459 (7245), 414-418 (2009).</li>
<li>Andersen, E. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-assembly+of+a+nanoscale+DNA+box+with+a+controllable+lid%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Self-assembly of a nanoscale DNA box with a controllable lid.</a> Nature. 459 (7243), 73-76 (2009).</li>
<li>Dietz, H., Douglas, S. M., Shih, W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Folding+DNA+into+twisted+and+curved+nanoscale+shapes%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Folding DNA into twisted and curved nanoscale shapes.</a> Science. 325 (5941), 725-730 (2009).</li>
<li>Zheng, J. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((From+molecular+to+macroscopic+via+the+rational+design+of+self-assembled+3D%5BTitle%5D)+AND+%22DNA+crystal.+Nature%22%5BJournal%5D)">From molecular to macroscopic via the rational design of self-assembled 3D.</a> DNA crystal. Nature. 461 (7260), 74-77 (2009).</li>
<li>Han, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((DNA+origami+with+complex+curvatures+in+three-dimensional+space%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">DNA origami with complex curvatures in three-dimensional space.</a> Science. 332 (6024), 342-346 (2011).</li>
<li>Liu, W., Zhong, H., Wang, R., Seeman, N. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Crystalline+two-dimensional+DNA+origami+arrays%5BTitle%5D)+AND+%22Angew.+Chem.+Int.+Ed%22%5BJournal%5D)">Crystalline two-dimensional DNA origami arrays.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 50 (1), 264-267 (2011).</li>
<li>Zhao, Z., Liu, Y., Yan, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Organizing+DNA+origami+tiles+into+larger+structures+using+preformed+scaffold+frames%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Organizing DNA origami tiles into larger structures using preformed scaffold frames.</a> Nano Lett. 11 (7), 2997-3002 (2011).</li>
<li>Woo, S., Rothemund, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Programmable+molecular+recognition+based+on+the+geometry+of+DNA+nanostructures%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Chem%22%5BJournal%5D)">Programmable molecular recognition based on the geometry of DNA nanostructures.</a> Nat. Chem. 3 (8), 620-627 (2011).</li>
<li>Delebecque, C. J., Lindner, A. B., Silver, P. A., Aldaye, F. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Organization+of+intracellular+reactions+with+rationally+designed+RNA+assemblies%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Organization of intracellular reactions with rationally designed RNA assemblies.</a> Science. 333 (6041), 470-474 (2011).</li>
<li>Lin, C., Liu, Y., Rinker, S., Yan, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((DNA+tile+based+self-assembly%3A+building+complex+nanoarchitectures%5BTitle%5D)+AND+%22ChemPhysChem%22%5BJournal%5D)">DNA tile based self-assembly: building complex nanoarchitectures.</a> ChemPhysChem. 7 (8), 1641-1647 (2006).</li>
<li>Seeman, N. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanomaterials+based+on+DNA%5BTitle%5D)+AND+%22Annu.+Rev.+Biochem%22%5BJournal%5D)">Nanomaterials based on DNA.</a> Annu. Rev. Biochem. 79 (1), 65-87 (2010).</li>
<li>Voigt, N. V., Nangreave, J., Yan, H., Gothelf, K. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((DNA+origami%3A+a+quantum+leap+for+self-assembly+of+complex+structures%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Soc.+Rev%22%5BJournal%5D)">DNA origami: a quantum leap for self-assembly of complex structures.</a> Chem. Soc. Rev. 40 (12), 5636-5646 (2011).</li>
<li>Wei, B., Dai, M., Yin, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Complex+Shapes+self-assembled+from+single+stranded+DNA+tiles%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Complex Shapes self-assembled from single stranded DNA tiles.</a> Nature. 485 (7400), 623-626 (2012).</li>
<li>Wei, B., Wang, Z., Mi, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Uniquimer%3A+software+of+de+novo+DNA+sequence+generation+for+DNA+self-assembly%3A+an+introduction+and+the+related+applications+in+DNA+self-assembly%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Comput.+Theor.+Nanosci%22%5BJournal%5D)">Uniquimer: software of de novo DNA sequence generation for DNA self-assembly: an introduction and the related applications in DNA self-assembly.</a> J. Comput. Theor. Nanosci. 4 (1), 133-141 (2007).</li>
<li>Seeman, N. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((De+novo+design+of+sequences+for+nucleic+acid+structural+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biomol.+Struct.+Dyn%22%5BJournal%5D)">De novo design of sequences for nucleic acid structural engineering.</a> J. Biomol. Struct. Dyn. 8 (3), 573-581 (1990).</li>
<li>Hansma, H. G., Laney, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((DNA+binding+to+mica+correlates+with+cationic+radius%3A+assay+by+atomic+force+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Biophys.+J%22%5BJournal%5D)">DNA binding to mica correlates with cationic radius: assay by atomic force microscopy.</a> Biophys. J. 70 (4), 1933-1939 (1996).</li>
<li>Seelig, G., Soloveichik, D., Zhang, D. Y., Winfree, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enzyme-free+nucleic+acid+logic+circuits%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Enzyme-free nucleic acid logic circuits.</a> Science. 314 (5805), 1585-1588 (2006).</li>
<li>Yin, P., Choi, H. M. T., Calvert, C. R., Pierce, N. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Programming+biomolecular+self-assembly+pathways%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Programming biomolecular self-assembly pathways.</a> Nature. 451 (7176), 318-322 (2008).</li>
</ol>

Yazarlar rekabet eden finansal çıkarları beyan ederler.

Yapı oluşumu aşamasında, kendi kendine bir araya DNA nano-DNA şerit karışımı içinde (örn., 15 mM), magnezyum katyonları, uygun bir konsantrasyonunu korumak için önemlidir. Benzer şekilde, agaroz jel karakterizasyonu / saflaştırma aşamasında, uygun bir katyon, magnezyum konsantrasyonunu korumak için önemlidir (örneğin., 10 mM) ile jel elektroforez sırasında DNA nano korumak için jel çalıştıran tamponda. 28T dikdörtgen yapıda x 24H sağlamak için, farklı bir Mg ++ konsantrasyonlarda tavlama tes...

5,8,10 - - Önceki nükleik asit öz-montaj çalışmaları 1-25 DNA 2 olmak üzere kompleks yapıların, çeşitli başarılı inşaat yol açmıştır 13,17,23 veya RNA 7,22 periyodik 3,4,7, 22 ve algoritmik 5 iki boyutlu kafesler, kurdeleler 10,12 ve tüpler 4,12,13 3D kristaller 17 polyhedra 11 ve sonlu, 2D 7,8 şekillendirir. 16,18 - - 21,25 tek bir iskele şerit karmaşık bir şekle 9,14 oluşturulması için bir çok kısa yardımcı ştapel lifleri ile katlanır ve böylece özellikle etkili bir yöntem olup, bir DNA origami Desteksiz edilir. Son zamanlarda, tek kollu bir kiremit (SST) kullanılarak önceden belirlenmiş 2B şekilleri ile ayrı ayrı nano yapımı için bir yöntem bildirilmiştir ve DNA origami 26 ile karşılaştırılabilir karmaşıklığı ile yapılar göstermişlerdir. Bu üre bizim daha önceki çalışma 26 bir uyarlama ve hassas reçete boyutları (genişlik ve uzunluklarda) ve morfolojileri ile sofistike sonlu 2B şekiller halinde ayrı ayrı adreslenebilir SSTs düzenlenmesi için protokoller detaylı anlatılmaktadır. SST yöntemin bir önemli avantaj modülerlik olduğunu. Bir yapının her bileşeni SST montaj modüler inşaat birim olarak hizmet vermektedir ve bu SSTs farklı alt grupları farklı şekiller üretirler. Böylece, kısa, sentetik DNA ipliklerini gelen öngörülen boyutları ve şekilleri ile nano inşa etmek genel bir platform kurdu. SSTs dört alan, her biri 10 ya da 11 nükleotid uzunluğunda (Şekil 1A) içerir. SSTs kendi paralel heliks çapraz bağlantıları tarafından bir arada tutulan bir DNA kafes oluşturacak şekilde, bağlanır. Her geçiş etki 2 ve 3 fosfat Görsel netlik için diyagramlar yapay gerilir arasındaki fosfat olduğunu. geçitler (&lt;arayla iki helezoni sarımlardan (21 baz) aralıklıstrong&gt; Şekil 1B). Kompozit dikdörtgenler helisler ve helisel dönüş sayısını kendi boyutlarına göre adlandırılır. Örneğin, bir dikdörtgen altı helisleri genişliğinde ve sekiz sarmal 8T dikdörtgen × bir 6H olarak başvurulan uzun döner. SSTs, sol dışarı ekledi, veya başka keyfi şekil ve büyüklükte (Şekil 1C) yapılarını oluşturmak için yeniden düzenlenebilir. Örneğin, bir dikdörtgen tasarım arzu edilen bir uzunluğu ve yarıçapına (Şekil 1D) sahip bir tüp içine haddelenebilir. Alternatif olarak, dikdörtgen SST kafes SST piksel oluşan bir molekül tuval, 7 nm her 3 nm olarak görülebilir. Bu çalışmada, 310 tam uzunlukta, iç SSTs bir molekül tuval kullanarak, Sol ve sağ sınırları oluşturan 24 tam uzunlukta SSTs, ve üst ve alt sınırları oluşturan 28 yarım uzunlukta SSTs. Tuval geçitler ile bağlantılı 24 çift helis vardır ve her bir sarmal 28 helezoni sarımlardan (294 baz) içerir ve bu nedenle olarak adlandırılır28T dikdörtgen tuval × 24H. 28T tuval x 24H, bir M13 faj iskele oluşturulan bir DNA origami yapısının benzer bir molekül ağırlığına sahiptir.

<table><tbody><tr><td>DNA İplikçikleri&nbsp;</td><td>Entegre DNA Teknolojisi</td><td></td><td>Bölüm 3.1</td></tr><tr><td>SYBR Güvenli DNA jel lekesi</td><td>Invitrogen</td><td>S33102</td><td>Bölüm 3.4.2</td></tr><tr><td>Freeze'N Squeeze DNA Jel Ekstraksiyonu Spin Sütunları</td><td>BIO-RAD</td><td>731-6166</td><td>Bölüm 3.6</td></tr><tr><td>Bruker'in Keskin Nitrür Kolu Probları</td><td>Bruker AFM Probları</td><td>SNL10</td><td>Bölüm 4.3</td></tr><tr><td>Safe Imager 2.0 Mavi Işık Aydınlatıcı</td><td>Invitrogen</td><td>G6600</td><td>Bölüm 3.6</td></tr><tr><td>Santrifüj 5430R</td><td>Eppendorf</td><td>5428 000.414</td><td>Bölüm 3.6</td></tr><tr><td>Transmisyon Elektron Mikroskobu&nbsp;</td><td>Jeol</td><td>Jem 1400</td><td>Bölüm 7.4</td></tr><tr><td>Çok Modlu 8</td><td>Veeco</td><td></td><td>Bölüm 4</td></tr><tr><td>Typhoon FLA 9000 Lazer Tarayıcı</td><td>GE Heathcare Yaşam Bilimleri</td><td>28-9558-08</td><td>Bölüm 3.5</td></tr><tr><td>Ultra saf Damıtılmış su</td><td>Invitrogen</td><td>10977-023</td><td>Bölüm 3.7.1</td></tr><tr><td>Mika disk</td><td>SPI Malzemeleri</td><td>12001-26-2</td><td>Bölüm 4.1</td></tr><tr><td>Çelik montaj diski</td><td>Ted Pella, Inc.</td><td>16218</td><td>TEM</td></tr><tr><td>Elektron Mikroskobu Bilimleri</td> için Bölüm 4.1<td>karbon kaplı bakır ızgara</td><td>FCF400-Cu</td><td>Bölüm 7.2</td></tr><tr><td>cımbız</td><td>Dumont</td><td>0203-N5AC-PO</td><td>Bölüm 7.31</td></tr><tr><td>kızdırma deşarj sistemi</td><td>Quorum Technologies</td><td>K100X</td><td>Bölüm 7.2</td></tr><tr><td>DNA Motoru Tetrad 2 Peltier Termal Döngüleyici</td><td>BIO-RAD</td><td>PTC&ndash; 0240G</td><td>Bölüm 3.3</td></tr><tr><td>Baykuş Easycast B2 Mini Jel Elektroforez Sistemleri</td><td>ThermoScientific</td><td>B2</td><td>Bölüm 3.4.3</td></tr><tr><td>Seekam LE Agarose 500G</td><td>Lonza</td><td>50004</td><td>Bölüm 3.4.1</td></tr><tr><td>GeneRuler 1kb Plus DNA Merdiveni, Kullanıma Hazır 75-20000bp</td><td>ThermoScientific</td><td>SM1333</td><td>Bölüm 3.4.4</td></tr><tr><td>Nanodrop 2000c UV-vis Spektrofotometre</td><td>ThermoScientific</td><td></td><td>Bölüm 3.7</td></tr><tr><td>0.2 um filtre</td><td>Corning Inc.</td><td>431219</td><td>Bölüm 7.1.2</td></tr></tbody></table>

tek iplikli dna fayans complex iki boyutlu şekiller self-montaj

Self-assembly of Complex Two-dimensional Shapes from Single-stranded DNA Tiles

DNA nano-mimarisindeki mevcut yöntemler, kendi kendine montaj ilkelerini kullanarak çeşitli 2D ve 3D yapıları başarıyla tasarlamıştır. Bu makalede, moleküler bir tuval üzerinde moleküler pikseller olarak işlev gören, benzersiz bir şekilde adreslenebilir tek sarmallı DNA karolarının kendi kendine montajı yoluyla karmaşık 2B şekillerin nasıl üretileceğine dair ayrıntılı protokolleri açıklıyoruz. Her tek sarmallı karo (SST), kendi kendine montaj sırasında dört komşuya bağlanan dört birleştirilmiş modüler alandan oluşan 42 nükleotidli bir DNA zinciridir. Moleküler kanvas, SST'lerden kendi kendine monte edilen dikdörtgen bir yapıdır. Öngörülen karmaşık bir 2B şekil, 310 piksellik bir moleküler tuvalden kurucu moleküler piksellerin (SST'ler) seçilmesi ve ardından karşılık gelen ipliklerin tek kap tavlamaya tabi tutulmasıyla oluşturulur. SST yaklaşımının modüler yapısı nedeniyle, bu yöntemin ölçeklenebilirliğini, çok yönlülüğünü ve sağlamlığını gösteriyoruz. Alternatif yöntemlerle karşılaştırıldığında, SST yöntemi, de novo tasarlanmış ve sentezlenmiş kısa DNA zincirlerinin kullanılması yoluyla daha geniş bir bilgi polimeri ve dizisi seçimini mümkün kılar.

SSTs (Şekil 1) kendi kendine düzeneği, Şekil 2&#39;de gösterildiği gibi farklı SSTs için DNA sekansları, streptavidin ile etiketleme sağlamak için optimum / değiştirilebilir., 28T dikdörtgen × 24H verim (Şekil 3 ve 4) arasında, transformasyon olacaktır Bir tüp içine dikdörtgen (Şekil 5), tüpler ve farklı boyutlarda dikdörtgenler (Şekil 10) oluşturmak için SSTs programlanabilir kendinden montaj ve moleküler tuval <strong...

DNA döşeme, programlanabilir nanoyapılar yapmak için etkili bir yaklaşımdır. Tek sarmallı DNA karolarının kendi kendine bir araya getirilmesiyle karmaşık iki boyutlu şekiller oluşturmak için protokolleri açıklıyoruz.

Tek iplikli DNA Fayans Complex iki boyutlu şekiller Self-montaj

Current methods in DNA nano-architecture have successfully engineered a variety of 2D and 3D structures using principles of self-assembly. In this ...

Aşağıdaki deneyin genel amacı, tek zincirli karolarla karmaşık DNA nanoyapıları oluşturmaktır. Bu, ikinci bir adım olarak istenen DNA nanoyapısını oluşturmak için dikkatle tasarlanmış sentetik DNA zincirlerinin uygun tampon çözeltide karıştırılmasıyla gerçekleştirilir. Örnek, yapısal kendi kendine montajın gerçekleştiği bir tavlama işlemine tabi tutulur.Ardından, nanoyapıların başarıyla oluştuğunu doğrulamak amacıyla doğal agaroz jel elektroforezi ve atomik kuvvet mikroskobu görüntüleme işlemleri gerçekleştirilir. Sonuçlar, doğal agaroz, jel elektroforezi ve atomik kuvvet mikroskobu görüntülemesine dayanarak DNA nanoyapılarının kendi kendine toplandığını göstermektedir. Genel olarak, bu yöntemde yeni olan kişiler, bu tür bir kendi kendine toplanmanın numune hazırlama aşaması karmaşık göründüğü için zorlanacaktır. Bu prosedüre başlamadan önce, bir oligonükleotid üreticisinden temin edilen ve belirli dizilere sahip DNA bileşen zincirleri, RNase içermeyen su içinde çözülerek Vbo 96 kuyucuklu plakalara alınır; 24 helis ve 28 dönüş için 362 kuyucuğun her birinden bir µL pipetle alınır.Her bir zincir için 100 µM Rectangle miktarını iki mililitrelik bir test tüpüne ekleyin. Ardından, stok çözelti hazırlamak için test tüpüne 138 µL distile deiyonize su ekleyin. Böylece her bir zincir için 200 nM konsantrasyona ulaşın.0,2 mL'lik bir PCR tüpüne 50 µL 200 nM stok çözelti, 10 µL 10x tavlama tamponu A ve 40 µL distile deiyonize su ekleyin. Ardından, numuneyi bir termal döngüleyici cihazda 90 °C'den 25 °C'ye soğutarak 17 saat boyunca tavlayın.SYBR safe ile ön boyaması yapılmış natif %2 agroz jel hazırlandıktan sonra, jel buzlu su banyosunda 100 volt gerilimde iki saat boyunca çalıştırılır. İşlem tamamlandığında, mavi ışıklı bir Transluminatör üzerinde, SYBR safe boyası için uygun bir filtreye sahip jel tarayıcı kullanılarak jelin görüntüsü alınır; 1 kb DNA merdivenindeki 1.500 baz çiftlik bantla benzer mobiliteye sahip baskın bant, keskin ve temiz bir jilet kullanılarak kesilip çıkarılır. İstenilen jel parçaları bir spin kolona yerleştirilir ve ardından bir mikrotüp pestili kullanılarak ince parçalara ayrılana kadar ezilir; sonrasında 4 °C'de 438 G hızında üç dakika boyunca santrifüj edilir.Santrifüj işleminin ardından, DNA konsantrasyonunu 260 nanometrede bir ultraviyole spektrofotometre kullanarak ölçün. Bu aşamada, düz bir yüzey elde etmek için numune metalik diskine yapışmış olan MICA'yı scotch bant kullanarak soyun ve numune diskini mikroskobun görüntüleme tablasına yerleştirin.Taze olarak temizlenmiş mika yüzeyine 40 µL 1x nötralizasyon tamponu A ve ardından 24 HELOC'un 28 dönüşlü dikdörtgenle saflaştırılmış örneğinden 5 µL ekleyin. Karışımın yaklaşık iki dakika boyunca çökelmesini bekleyin. Bir AFM silikon nitrür konsol çipini konsol tutucuya yerleştirin; örneği, 2 µm tarama boyutu ve çözünürlük için 1024 hat kullanarak sıvı vuruşlu (fluid tapping) modunda görüntüleyin.Dahili etiketleme için 0,5 ile 1 Hz arasında bir tarama hızı kullanılarak, dikdörtgenin sekiz dahili karosuna ve altı sınır karosuna bağlı 3' ucunda 17 nükleotidlik segmentlere bağlanır. Sınır etiketlemesi için 200 nM'lik bir stok çözelti hazırlamak amacıyla, tutacaklı 28 zincir, 24 HELOC'un 28 dönüşlü dikdörtgeninin geri kalan bileşen zincirleri ile karıştırılır. Dahili etiketleme için 200 nM'lik bir stok çözelti elde etmek amacıyla, tutacaklı 14 zincir, 24 HELOC'un 28 dönüşlü dikdörtgeninin geri kalan bileşen zincirleri ile karıştırılır.Sınır etiketlemesi için, 200 Nanomolar stok çözeltiden 50 µL, 100 µM biotin modifiyeli anti tutucu zincirlerden 60 µL, 10 x tavlama tamponu A'dan 10 µL ve 34 µL distile deiyonize suyu bir PCR test tüpüne ekleyin.İç etiketleme için, bir PCR test tüpüne 200 nanomolar stok çözeltiden 50 microliters, 100 micromolar konsantrasyonda 3 microliters biotin modifiyeli internal anti handle zinciri, 10 microliters 10 x tavlama tamponu A ve 37 microliters distile deiyonize su ekleyin.Ardından, üç mililitre distile su içerisinde 0,06 gram ürinal format tartın. %2'lik sulu ürinal format boyama çözeltisi hazırlamak için, boyama çözeltisini şırıngaya takılı 0,2 mikrolitre filtre kullanarak süzün. Süzülmüş boyama çözeltisinin bir mililitresine beş mikrolitre beş normal sodyum hidroksit ekleyin.Çözeltiyi kısa bir süre vortekslendikten sonra 20,000 G hızda santrifüjleyin. Karbon kaplı gridleri, kaplı yüzey yukarı bakacak şekilde aşağıdaki ayarları kullanarak glow discharge işlemine tabi tutun. İşlem tamamlandığında, glow discharge uygulanmış gridin üzerine pipetle 3,5 µL örnek ekleyin. Dört dakika sonra, filtre kağıdının bir ucunu gridin yan tarafına temas ettirerek örneği emdirin.Bunun hemen ardından, ızgaranın üzerine 3,5 µL boyama çözeltisi ekleyin. Bir dakika sonra boyayı emdirerek uzaklaştırın ve filtre kağıdını bir ila iki dakika boyunca ızgaraya karşı tutun. Izgarayı bir TEM numune tutucuya aktarın.10 K ile 80 K arasında büyütme oranlarında ve 80 kilovolt'ta çalıştırılan A-J-E-O-L GM 1400 kullanılarak elde edilmiş bir görüntü. Şekil tanımlandıktan sonra, moleküler kanvas üzerinde bu şekle karşılık gelen sarmalları seçin. Açıkta kalan alanı 10 ila 11 nükleotid uzunluğunda bir poly T segmenti ile değiştirin veya açıkta kalan alanla tamamlayıcı olan bir kenar koruyucu ekleyip bunu 10 ila 11 nükleotid uzunluğunda bir poly T segmenti ile sonlandırın. Agregasyonu önlemek için, korseyi de içeren 310 piksellik moleküler kanvas için bir sarmal kütüphanesi oluşturun.Toplam 1.344 kenar koruyucu elde etmek için bir yıldızlı set, iki yıldızlı set, üç yıldızlı set ve dört yıldızlı seti hazırlayın. Farklı setler için 96 kuyucuklu plakaları santrifüjledikten sonra; çekirdek setten 206 zincir, bir yıldızlı setten sıfır, iki yıldızlı setten sıfır, üç yıldızlı setten sıfır ve dört yıldızlı setten 24 zincirden bir mikrolitre alarak iki mililitrelik bir santrifüj tüpüne pipetleyin. DNA zincirlerinden 400 nanomolar stok çözelti hazırlamak için tüpe 20 mikrolitre distile deiyonize su ekleyin.Ardından, 0,2 mililitrelik bir PCR tüpüne 400 nanomolar stok çözeltiden 50 mikrolitre, 10 x tavlama tamponu B'den 10 mikrolitre ve 40 mikrolitre distile deiyonize su ekleyin ve karışımı daha önce açıklandığı gibi termal döngüleyici cihazda 17 saat boyunca inkübe edin. Örneği saflaştırıp DNA konsantrasyonunu ölçtükten sonra, örneği daha önce olduğu gibi bir FM kullanarak görüntüleyin ve son olarak paralel helis sayısını ve helis dönüş sayısını değiştirerek farklı boyutlarda dikdörtgenler oluşturun.Tek zincirli karoların kendi kendine birleşmesi, 24 HELOCs'den 28 dönüşe kadar bir dikdörtgen oluşturacaktır; farklı tek zincirli karolar için DNA dizileri, strep bölünmesini ve etiketlemeyi sağlamak amacıyla modifiye edilebilir ve optimize edilebilir, böylece bir dikdörtgenin bir tüpe dönüşümü gerçekleşir. Değişen boyutlarda tüpler ve dikdörtgenler oluşturmak için tek zincirli karoların programlanabilir kendi kendine birleşimi ile moleküler kanvas Alan değişimi tasarımı ve kenar koruyucu tasarımı kullanılarak iki boyutlu rastgele şekillerin inşası, rastgele şekillerin açık alanları boyunca meydana gelen agregasyona karşı çözümler olarak test edilmiştir. Her iki tasarım da benzer jel verimine ve yapısal bütünlüğe sahiptir, ancak kenar koruyucu tasarımı daha az yardımcı tür gerektirdiği için daha maliyet etkindir.Bu videoyu izledikten sonra, tek sarmallı karolara dayalı kompleks DNA nanoyapılarının nasıl oluşturulacağı konusunda iyi bir anlayışa sahip olmalısınız.

self-assembly-complex-two-dimensional-shapes-from-single-stranded-dna

Research

JoVE Journal

Chemistry

Kimya

Bu iki boyutlu (2D) öncülerden desenli ve yeniden yapılandırılabilir parçacıkların sentez deneysel olarak açıklanacaktır. Bu metodoloji polyhedra ve mikro ölçekte santimetre arasında değişen uzunluk ölçeklerinde kavrama cihazları dahil olmak üzere, çeşitli şekillerde de parçacıklar oluşturmak için de kullanılabilir.

Origami Inspired Desenli ve Reconfigurable Parçacıkların Self-assembly

DNA origami DNA moleküllerinin kendi kendini montaj programlayarak hassas nano nesneler imalatı için güçlü bir yöntemdir. Burada, DNA origami biyolojik ipuçları algılama ve şekli daha sonra istediğiniz bir etkisi geçirilen, kaydırarak cevap verebilen bir robot robot tasarımı için kullanılabilir açıklanmıştır.

DNA Origami bir Bio-duyarlı Robot Tasarımı

DNA origamisi, DNA moleküllerinin kendi kendine montajını programlayarak hassas nano ölçekli nesneler üretmek için güçlü bir yöntemdir. Burada, DNA origamisinden biyo-duyarlı bir robotun katlanması, transmisyon elektron mikroskobik görüntüleme (TEM) için saflaştırılması ve negatif boyanması için bir protokol açıklıyoruz.

DNA Origami bir Bio-duyarlı Robot katlanması ve Karakterizasyonu

Sıvı işleme robotlar üzerinde modüler bir klon DNA derleme yöntemi kullanılarak modüler DNA "aygıt" derleme gerçekleştirmek için otomatik bir iş akışı burada anlatılan. Protokol bir sezgisel yazılım aracı kullanarak iki sıvı taşıma platformları göstermek Kombinatorik DNA aygıt kitaplığı oluşturma için sıvı işleyicisi picklists üretmek için kullanır.

Robot sıvı işleme derleme modüler DNA cihazların otomatik

Biz tasarım, simülasyon, ıslak-laboratuvar deneyleri ve analiz için 6 6 kafesleri reconfigurable bir DNA akordeon raf için detaylı iletişim kuralı tanımlamak.

Tasarım ve Reconfigurable DNA akordeon raf sentezi

Bu makale T4 ligasyonu ve küçük dairesel DNA molekülleri tavlama, denaturing sayfa arıtma için detaylı bir protokolü sunar ve yerel sayfa analizi dairesel fayans, montaj ve AFM görüntüleme 1D ve 2D DNA nanoyapıların yanı sıra özel jel sonlu DNA nanoyapıların Elektroforez ve Santrifüjü arıtma.

İstikrarlı DNA motifleri, 1D ve 2D nanoyapıların küçük dairesel DNA molekülleri inşa

Burada, dna origami şekillerini kılavuz şablonlar olarak kullanarak substratlarda ayrık ve doğru inorganik nanoyapılar oluşturmak için bir protokol açıklıyoruz. Yöntem şeffaf bir substrat (safir) üzerinde plazmonik altın papyon şeklinde antenler oluşturarak gösterilmiştir.

Algılama Uygulamaları için İnorganik Yapıların DNA Origami Aracılı Substrat Nanodesenleme

Bir protokol bilgi kodlanmış peptoid oligomers sentezi için ve dinamik kovalent reaktan çiftleri ve Lewis asidik nadir toprak olarak aminler ve aldehitler kullanarak moleküler merdivenler içine bu peptoidlerin dizi yönelimli kendini montaj için sunulmaktadır metal çok rol reaktifler olarak triflates.

Bilgi taşıyan Peptoidlerin sentezi ve Dizi yönelimli Dinamik Kovalent Öz-montaj

Bu makalede, organik çözücü karışımlarında gama modifiye peptit nükleik asit oligomerlerinden nanoyapıların tasarımı ve kendi kendine montajı için protokoller sağlandığı belirtilmiştir.

Organik Çözücü Karışımlarında Gama Modifiye Peptit Nükleik Asitlerin Kompleks Nanoyapılara Kendi Kendine Montajı

Burada DNA programlı yapıştırma kullanarak mikropattern hücrelere tek hücreli çözünürlükte bir protokol sunuyoruz. Bu protokol, cam bir slaytta DNA oligonükleotid desenleri oluşturmak için bir tezgah üstü fotolithografi platformu kullanır ve daha sonra hücre zarlarını ticari olarak mevcut tamamlayıcı oligonükleotidlerle etiketler. Oligoların hibridizasyonu programlanmış hücre yapıştırılması ilesonuçlanır.

DNA Kullanarak Hücrelerin Basit, Uygun Fiyatlı ve Modüler Deseni

DNAzyme tabanlı nanomakineler, nükleik asitlerin son derece seçici ve hassas tespiti için kullanılabilir. Bu makale, özgür yazılım kullanılarak 10-23 çekirdekli DNAzyme tabanlı nanomakinelerin tasarımı için ayrıntılı bir protokolü ve örnek olarak bir Epstein-Barr virüs parçasının tespitinde uygulanmasını açıklamaktadır.

DNAzyme 10-23 - Nükleik Asit Tanıma için Tabanlı Nanomakineler

Öğrenin tek iplikli DNA fayanslarla karmaşık DNA nanoyapıları oluşturmayı. Bu yöntem, jel elektroforezi ve atomik kuvvet mikroskobu ile doğrulanan kendi kendine montaj süreçlerini kapsar.

Tek iplikli DNA Fayans Complex iki boyutlu şekiller Self-montaj

Daha fazla video keşfet