Name: המוטיבים אן יציב, 1 י ו- 2D Nanostructures בנוי מולקולות DNA מעגלי קטן (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-04-12T13:30:00.000+00:00
Duration: 9 min 32 s
Description: למדו פרוטוקול לסינון DNA מעגלי קטנים באמצעות ליגציית T4 ודף PAGE מייתר. השיטות מדגימות ניתוח של ננו-מבנים דו-ממדיים ב-DNA ומציגות שיטות פשוטות ונגישות למרבית המעבדות.

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

playerTrialDesktop

. אנחנו אסירי תודה על התמיכה הכספית של NSFC (מענקים מס ' 91753134 ו- 21571100), ואוניברסיטת מדינת מפתח מעבדה של Bioelectronics של דרום-מזרח.

1. הכנת DNAs עגול
<ol><li>השתמש כל DNAs ליניאריים הניתנים על ידי חברות מסחריות ישירות ללא טיהור נוסף.</li>
	<li>Centrifuge דגימות ה-DNA ב 5000 g × במשך 5 דקות כדי לאסוף את כל כדורי ה-DNA בחלק התחתון של הצינורות. הוסף אמצעי אחסון המתאים טה מאגר (10 מ"מ טריס, 1 מ"מ EDTA, pH 8.0) כדי להמיס את ה-DNA.</li>
	<li>למדוד את הריכוז של "a" ng/µL עבור כל הפתרונות ss-DNA בעזרת ספקטרומטר UV מיקרו של 260 ננומטר. להמיר ng/µL "a" "b" מיקרומטר בעקבות b = × 103 / (לנטישה המשקל המולקולרי של ה-DNA). התאימו את כמות פתרון טה להפוך 10 מיקרומטר דנ א מניות פתרון.</li>
	<li>השתמש T4 DNA ליגאז כדי לחבר את קצות 3' ו 5' 5'-phosphorylated ליניארית DNA תבניות ( איור 1) c64nt, c74nt, c84nt מסופקים ישירות של חברות מסחריות.</li>
	<li>מערבבים את 5'-phosphorylated ליניארית נ (3.5 מיקרומטר) ו שלה המתאימים סד נ (4.5 מיקרומטר) במאגר טה µL 80 ב- 200 µL PCR מבחנה15. דגירה הצינור בבקבוק תרמו פתוח מלא במים 95 ° C. לקרר מים חמים לטמפרטורת החדר (25 ° C) במשך 2-3 שעות תחת האווירה במעבדה.</li>
	<li>להוסיף µL 10 x T4 10 מאגר (660 מ"מ טריס-HCl, 66 מ מ MgCl2, 100 מ מ DTT, ATP 1 מ מ), 10 µL של T4 ליגאז (300 U µL) לתערובת לאמצעי הסופי של µL 100. דגירה את התערובת בתוך thermocycler 16 שעות ב-16 ° c הערה: האמור לעיל DNA ריכוז ונפח התגובה של µL ~ 100 הממוטבות מצדו גבוהה ויעילות את התשואה גבוהה של cyclization הנכון oligo-מונומר. להפעיל צינורות שתיים או יותר של תגובות מצדו באותו הזמן על פי הנבחנים. הליך חלופי הדגירה מצדו מחליף שלב 1.6 הוא 4 שעות ב 25 º C.</li>
	<li>לאחר הדגירה, בטל את ליגאז T4 במים 95 מעלות צלזיוס למשך 5 minminutes. לאחר מכן להעביר הצינור אמבט קרח מים, תקופת דגירה של 5 דקות להתקרר.</li>
	<li>להוסיף 10 µL של 10 x אקסונוקלאז אני מאגר ו 10 µL של אקסונוקלאז אני (5 U µL) לתערובת quenched דגירה הצינור ב 37 מעלות צלזיוס בתוך אמבט מים למשך 30 דקות באופן סלקטיבי לעכל את DNAs ליניארית הנותרים ולעזוב את DNAs circularized ללא פגע.</li>
	<li>הכינו 10% denaturing דף ג'ל.<ol>
<li>ללבוש כפפות גומי ומשקפת בעת הכנת את הג'ל דף בשכונה fume. להוסיף 2 מיליליטר 10 מ ל 6.67 של 30% (w/v) אקרילאמיד/bisacrylamide פתרון (19:1), x TAE· מאגר מ ג (40 מ"מ. טריס, 40 מ מ HAc, 1 מ"מ EDTA, pH 8.0, 12.5 מ מ Mg(Ac)2), 8.4 גר' אוריאה (ז 7) ומים יונים לאמצעי הסופי של 20 מ בשפופרת צנטרפוגה 40 מ. התראה: הפתרון אקרילאמיד/bisacrylamide פתרון (19:1) 30% (w/v) הוא רעיל.</li>
		<li>הוסף 20 µL של tetramethylethylenediamine (TEMED), µL 100 של קירור (APS, 10% w/v) 40 מ ל צינור לפני העברת הפתרון ג'ל אלקטרופורזה במערכת באופן מיידי. להוסיף 1.5 מ מ עבה עם המסרק 10-. טוב. יש להמתין לפחות 20 דקות עד הפתרון ג'ל פני השטח למוצק.</li>
		<li>הגדר מתח קבוע של 80 V עבור ג'ל של 85 × 80 × 1.5 מ מ3 (רוחב × גובה × עובי). להוסיף 1 x TAE· Mg מאגר מערכת אלקטרופורזה, prerun את הג'ל במשך 20 דקות ב V 10/ס.</li>
	</ol>
</li>
	<li>. שימי את ה-PCR מ 1.8 שלב ב 95 ° C מים במשך 5 דקות כדי להשבית אקסונוקלאז אני. לאחר מכן להעביר הצינור אמבט קרח מים, תקופת דגירה של עוד 5 דקות.</li>
	<li>להוסיף 20 µL של formamide בצינור נפח סופי של 140 µL ומערבבים את הפתרון. להפיץ את הפתרון 7-9 דף denaturing ג'ל בארות באותה מידה עם 16-20 µL עבור כל ג'ל טוב. לערבב 2 µL של טעינת צבען (0.05% bromophenol כחול, 0.05% קסילן cyanol FF, 60% גליצרול, 10 מ מ טריס-HCl, 60 מ מ EDTA, pH 7.6) עם µL 8 מ- DNA ליניארי קודמן המתאים (10 מיקרומטר) ולהזריק את התערובת עד לבאר נפרד לצורך סימוכין. הערה: התוספת של formamide היא להגביר את הצפיפות של הפתרון טעינה עבור לשקוע לקרקעית של הג'ל דף. ובכן, גם כדי לבטל שיוך של זוגיות קצת תקועים DNA משקעים.</li>
	<li>להפעיל את הג'ל על 2 h 10 V/ס מ, תפסיק לרוץ כאשר קסילן cyanol FF הוא במיקום 2/3 של לוח הזכוכית בעין בלתי מזוינת.</li>
	<li>ללבוש כפפות גומי ומשקפת כדי להגן על עור ועיניים. קח את הג'ל מתוך לוח הזכוכית. להניח את הג'ל על צלחת TLC (שכבה דקה כרומטוגרפיה) פלורסנט. לחתוך את הלהקות ג'ל היעד על ידי סכין גילוח בדיוק כמו מוצללת על ידי הקרנת UV (איור 2). התראה: האור האולטרה סגול מזיק לעיניים, עורות. הערה: תחת הקרנת UV-254 ננומטר, דנ א לקלוט את האור ואת הטל צל על צלחת TLC. ה-DNA מעגלי רץ לאט יותר המתאימים קודמן ליניארי ה-DNA שלו. כמה DNAs ליניארית מעוכל, לא רצויים מעגלית DNAs בכמויות קטנות אשר מקיפים את הלהקה היעד מוצלל תזהם את ה-DNA מעגלי אם הם נאספו.</li>
	<li>העברת הלהקות ג'ל לתוך צינור microcentrifuge 2.0 mL. האוויר יבש או מכה יבשה הלהקות ג'ל, ואז מועכים את ג'לים לתוך עיסה באמצעות מרית או מוט זכוכית שעברו שיטוח. ודא שהג'ל נהרס לחלוטין לתוך עיסה, אשר הינה קריטית התשואה הגבוהה של ה-DNA מעגלי. הוסף פעמיים של ג'ל יונים נפח המים לתוך הצינור, לנער את הצינור בטמפרטורת החדר למשך הלילה.</li>
	<li>לסנן את התערובת כדי לאסוף את supernatants בשפופרת microcentrifuge 2.0 mL. לשחזר דנ שיורית על ידי שטיפה עם נפח קטן של מים יונים ומסנן שוב כדי לשלב את supernatants.</li>
	<li>לחלץ את eluent עם נפח שווה של n-butanol. חזור על הליך זה עד האחסון מימית מופחתת לכ-200 µL.</li>
	<li>להוסיף 500 µL של כוהל מוחלט (−20 ° C) ו 20 µL של NaOAc מ' 3 (pH 5.1) לתערובת עבור ה-DNA משקעים. אחסן את הצינורית על −20 ° C למשך 30 דקות.</li>
	<li>Centrifuge את הצינור ב 12,000 g × 10 דקות ב 4 ° C, למחוק את תגובת שיקוע. התמיסה DNA הנותרים הוא כ-100 µL בצינור.</li>
	<li>µL 600 של 75% אתנול (−20 ° C) להוסיף הצינור ואחסן אותו על −20 ° C למשך 30 דקות. ואז צנטריפוגה ב 12,000 × g 10 דקות ב 4 ° C, למחוק את תגובת שיקוע. התמיסה DNA הנותרים הוא פתרון µL כ-100 בצינור שוב. חזור על התהליך פעמיים.</li>
	<li>לאחר צנטריפוגה אחרון, להשליך את תגובת שיקוע ככל האפשר. יבש את השאריות עם רכז ואקום.</li>
	<li>מאגר ה-DNA מעגלי מטוהרים בצינור-−20 מעלות צלזיוס.</li>
	<li>Resuspend ה-DNA מעגלי במאגר טה לעשות 10 מיקרומטר מעגלית דנ א מניות פתרון על פי שלב 1.3 בעת הצורך.</li>
</ol>2. חישול של מכלול פתרונות
<ol><li>להכין סיר אחד חישול כל אריח או nanostructural הרכבה פתרון של c64bp, c84bp, HJ-c64nt, aHJ-c64nt, HJ-c84nt, tHJ-c84nt, cDAO-c64nt, acDAO-c64nt, cDAO-c84nt, c64nt, c84nt ו- acDAO-c64nt-E עם קבוצת DNAs ליניארית ולא עגול מעוצב.<ol>
<li>עבור כל הפתרונות הרכבה, לערבב 2 µL 10 x TAE· מאגר מ"ג, 1 µL של כל פתרון מניות ה-DNA של ערכה של גדילי לינארי, מעגלית שוויון יחסי טוחנת, המאגר הנוסף טה במבחנה 200 µL PCR כדי ריכוז סופי של גדיל אחד-0.5 מיקרומטר, נפח סופי של 20 µL. Anneal את הפתרון הרכבה ב תרמו בקבוק של 95 ° C עד 25 ° C מעל 48 שעות.</li>
	</ol>
</li>
	<li>להכין כל פתרון הרכבה של 2D פומפיה אינסופי של cDAO-c64nt-E, cDAO-c64nt-O, cDAO-c84nt-E cDAO-c84nt-O עם סט מעוצב של DNAs ליניארית ועוד שני שלבים חישול.<ol>
<li>הכן קודמן אריח תת הרכבה פתרון על ידי ערבוב 2 µL 10 x TAE· מאגר מ"ג, 1 µL של כל פתרון מניות ה-DNA של ערכה של גדילי לינארי, מעגלית שוויון יחסי טוחנת, המאגר הנוסף טה במבחנה 200 µL PCR ריכוז סופי של 0.5 מיקרומטר על גדיל אחד, נפח סופי של 20 µL. בשלב הראשון אריח תת מחזק, anneal כל פתרון אריח תת קודמן thermocycler ה-PCR באמצעות שיטת קירור מהיר לינארית מ 95 ° C עד 25 ° C מעל 2.5 h.</li>
		<li>להכין כל פתרון הרכבה של פומפיה אינסופי 4 לעיל על ידי ערבוב 10 µL של כל אחד שני פתרונות אריח המשנה המתאימה יחד כדי ריכוז סופי של 0.25 מיקרומטר על גדיל אחד. בסריג השני חישול שלב, anneal את התערובת 20 µL ב thermocycler PCR באמצעות שיטת קירור איטי של השוהים ב 50 מעלות צלזיוס במשך שעתיים ולצינון בשיעור של 0.1 º C לכל 5 דקות כדי 20 ° C, כ- 24 שעות בסך הכל. הערה: שני ניסויים במקביל ניתן להפעיל בו זמנית או לאחר מכן בשלב השני מחזק עבור כל סריג אינסופי 2D.</li>
	</ol>
</li>
	<li>היכונו שני שלבים חישול פתרונות הרכבה של שני מכלולים מלבן סופיים של 5 × 6 cDAO-c64nt-O ו 5 × 6 cDAO-c74 & c84nt-O.<ol>
<li>הכן קודמן אריח תת הרכבה פתרון על ידי ערבוב µL 1 של 10 x TAE· מאגר Mg, 0.5 µL של כל פתרון מניות ה-DNA של ערכה של גדילי לינארי, מעגלית שוויון יחסי טוחנת, המאגר הנוסף טה במבחנה 200 µL PCR ריכוז סופי של 0.5 מיקרומטר על גדיל אחד, נפח סופי של 10 µL. בשלב הראשון מחזק, anneal כל פתרון אריח תת קודמן thermocycler ה-PCR באמצעות שיטת קירור מהיר לינארית מ 95 ° C עד 25 ° C מעל 2.5 h.</li>
		<li>להכין מלבן סופיים סריג הרכבה פתרון על ידי ערבוב 32 x (2 µL של כל פתרון האריח משנה) ביחד במבחנה 200 µL PCR כדי ריכוז סופי של ~ 15 ננומטר ועבור כל אריח תת נפח סופי של 64 µL. בשלב השני מחזק, anneal את התערובת 64 µL ב thermocycler PCR באמצעות שיטת קירור איטי של השוהים ב 50 מעלות צלזיוס במשך שעתיים, לצנן בשיעור של 0.1 º C כל 5 דקות עד 20 ° C, כ-24 שעות בסך הכל. הערה: חמישה ניסויים במקביל ניתן להפעיל בו זמנית או לאחר מכן בשלב השני מחזק להרכבה כל מלבן סופיים.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. ניתוח דף
<ol><li>להכין דף יליד 10% בעקבות צעד 1.9 חוץ הרכיב אוריאה.</li>
	<li>עבור דגימות הבקרה של c64bp, c84bp, להוסיף 2 µL של כל פתרון הרכבה µL 1 של טעינת לצבוע כדי µL 3 מאגר טה כפקדי בנפרד. לכל אחת הרכבות אחרות מופיע באיור3, להוסיף 1 µL של כל פתרון הרכבה µL 1 של טעינת לצבוע כדי 4 µL טה מאגר.</li>
	<li>להזריק כל אחד הפתרונות שלעיל כדי ג'ל טוב. להוסיף 5 µL של סמן הדנ א (25-500 bp) באר נפרד לצורך סימוכין.</li>
	<li>הפעל את הג'ל במשך כ 4 שעות ב 10 V ס באמבט מי קרח. Cyanol קסילן FF יפעל מתוך לוח הזכוכית.</li>
	<li>ללבוש כפפות גומי ומשקפת כדי להגן על עור ועיניים. קח את הג'ל מתוך לוח הזכוכית, לטבול אותו ב- 100 מ של מים יונים עם 10 µL של כתם ג'ל חומצת גרעין למשך 30 דקות. התראה: הפתרון הכתם חומצת גרעין ג'ל הוא רעיל.</li>
	<li>לצפות את הג'ל תחת UV מערכת הדמיה, לצלם תמונה של הג'ל ויטראז'ים (איור 3).</li>
</ol>4. טיהור של סורגים סופיים
<ol><li>להכין יליד agarose 2% ג'ל אלקטרופורזה טיהור של סורגים סופיים.<ol>
<li>לערבב 1 גר' אבקת agarose, 5 מיליליטר 10 x TBE· מאגר מ ג (89 מ"מ. טריס, 89 מ"מ פנמיות, 2 מ מ EDTA, pH 8.0, 12.5 מ מ Mg(Ac)2), 2 µL של חומצות גרעין ג'ל כתם של 47.5 מ ל מים יונים בבקבוק 250 מ ל משולש. מרתיחים את התערובת עד הבועות הופכים קטן וצפוף. להוסיף מים חמים בתוך הבקבוק הנפח הכולל של 50 מ ל וריכוז של 2% agarose.</li>
		<li>ללבוש כפפות עבות. יוצקים את הפתרון ג'ל לתוך קופסת פלסטיק ג'ל של 7 x 10 x 1 ס מ3 (רוחב אורך × × עובי). הכנס מסרק סמיך, 12-ובכן ג'ל 1.5 מ מ. המתן הג'ל להתקרר לטמפרטורת החדר. במידת הצורך, לשים את הג'ל במקרר 4 ° C. התראה: להיות מודעים רותח כי הפתרון הוא חם מאוד.</li>
		<li>להוסיף 0.5 x TBE· מאגר מ ג של מערכת אלקטרופורזה. Prerun את הג'ל של 5 V/ס מ במשך 20 דקות באמבט מי קרח על מתח קבוע של 50 V.</li>
		<li>מזריקים µL 20 של הפתרון סופיים סריג מוכן בשלב 2.3 בג'ל agarose כל טוב ולהוסיף 5 µL של סמן הדנ א (100-3,000 bp) נפרד היטב. הפעל את הג'ל כבר שעתיים ב 5 V ס באמבט מי קרח.</li>
		<li>ללבוש כפפות גומי ומשקפת כדי להגן על עור ועיניים. גזור המטרה ג'ל להקות עם עמדה דומה דה מרקר bp 1,000 תחת אור UV ופרוסות אותם לתוך בסדר חלקים ולמקם את ג'לים כתוש לתוך עמודה מסנן8.</li>
		<li>Centrifuge את העמודה ב x 2,000 g למשך 5 דקות ב 4 º C. לחלץ את הפתרון מדגם באמצעות המדור. לאסוף את הפתרון עבור הדמיה AFM.</li>
	</ol>
</li>
	<li>לטהר פומפיה סופית על ידי משקעים פג.<ol>
<li>מערבבים 50 µL של הפתרון סופיים סריג מוכן בשלב 2.3 עם אמצעי אחסון שווה של 15% PEG8000 (w/v) מאגר (20 מ"מ Mg(Ac)2, 5 מ מ טריס, 1 מ"מ EDTA ו 505 מ"מ NaCl)22. Centrifuge הפתרון ב × 18,000 g ב 4 מעלות צלזיוס למשך 30 דקות.</li>
		<li>הסר את תגובת שיקוע והוסף µL 100 מאגר פג. חזור על צנטריפוגה.</li>
		<li>לאחר הסרת את תגובת שיקוע, לפזר את גלולה 1 x TAE· מאגר מ"ג עבור הדמיה AFM. הערה: טיהור הוא הכרחי עבור פומפיה סופיים של 5 × 6 cDAO-c64nt-O, 5 × 6 cDAO-c74 & c84nt-O AFM הדמיה ויישומים אחרים. אם התשואה נמוכה מדי, להגדיל את מהירות צנטריפוגה. אם המוצר אינו טהור מספיק, חזור על שלב 4.2.2.</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. AFM הדמיה
<ol><li>ננו-חוט c64nt, ננו-חוט c84nt, acDAO-c64nt-E, פומפיה 2D אינסופי של cDAO-c64nt-E(O), cDAO-c84nt-E(O), להפקיד μL 2 מדגם annealed על משטח נציץ cleaved טרי. להשאיר למשך 2 דקות בשביל ספיחה של רשתות ה-DNA אל פני השטח נציץ. רוחצים את השטח עם 100 µL של מים יונים פעמיים את לייבש אותו על ידי אוויר דחוס.</li>
	<li>להשיג AFM תמונות של סורגים DNA אינסופי באוויר על-ידי סריקת פני השטח נציץ עם הגששים AFM משולש תחת במצב הקשה. להגדיר את הפרמטרים הבאים עבור סריקה: סריקה בגודל של 0.5 ~ 5 מיקרומטר, לסרוק ברזולוציה של קווים 512, וסרוק בשיעור של 3.5 הרץ (איור 4).</li>
	<li>עבור רשתות ה-DNA סופיים של 5 × 6 × cDAO-c64nt-O ו- 5 6 cDAO-c74 & c84nt-O, להפקיד µL 80 1 x TAE· מאגר מ ג על משטח נציץ cleaved טרי. µL 5 דוגמאות סופיים להוסיף למאגר. להשאיר למשך 2 דקות בשביל ספיחה של רשתות ה-DNA אל פני השטח נציץ. להוסיף עוד 50 µL 1 x TAE· מאגר מ ג על החללית AFM.</li>
	<li>להשיג AFM תמונות של סורגים DNA סופיים בנוזל על-ידי סריקת פני השטח נציץ עם הגששים AFM משולש תחת במצב הקשה. להגדיר את הפרמטרים הבאים עבור סריקה: סריקה בגודל של 0.5-1 מיקרומטר, לסרוק ברזולוציה של 256 קווי, וסרוק בשיעור של 1.5 Hz (איור 5).</li>
</ol>

<ol><li>Tsu-Ju, F., Seeman, N. C. <a target="_blank" href="https://pubs.acs.org/doi/10.1021/bi00064a003">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>Liu, F., Sha, R., Seeman, N. C. <a target="_blank" href="https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja982824a">Modifying the surface features of two-dimensional DNA crystals.</a> Journal of the American Chemical Society. 121 (5), 917-922 (1999).</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>Liu, D., Wang, M., Deng, Z., Walulu, R., Mao, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tensegrity%3A+Construction+of+rigid+DNA+triangles+with+flexible+four-arm+DNA+junctions%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">Tensegrity: Construction of rigid DNA triangles with flexible four-arm DNA junctions.</a> Journal of the American Chemical Society. 126 (8), 2324-2325 (2004).</li>
<li>Tian, C., Li, X., Liu, Z., Jiang, W., Wang, G., Mao, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Directed+self-assembly+of+DNA+tiles+into+complex+nanocages%5BTitle%5D)+AND+%22Angewandte+Chemie%3A+International+Edition%22%5BJournal%5D)">Directed self-assembly of DNA tiles into complex nanocages.</a> Angewandte Chemie: International Edition. 53 (31), 8041-8044 (2014).</li>
<li>Wang, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Retrosynthetic+analysis-guided+breaking+tile+symmetry+for+the+assembly+of+complex+DNA+nanostructures%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">Retrosynthetic analysis-guided breaking tile symmetry for the assembly of complex DNA nanostructures.</a> Journal of the American Chemical Society. 138 (41), 13579-13585 (2016).</li>
<li>Ke, Y., Ong, L. L., Shih, W. M., Yin, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+structures+self-assembled+from+DNA+bricks%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional structures self-assembled from DNA bricks.</a> Science. 338 (6111), 1177-1183 (2012).</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>Ke, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((DNA+brick+crystals+with+prescribed+depths%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Chemistry%22%5BJournal%5D)">DNA brick crystals with prescribed depths.</a> Nature Chemistry. 6 (11), 994-1002 (2014).</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>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>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>Ackermann, D., Schmidt, T. L., Hannam, J. S., Purohit, C. S., Heckel, A., Famulok, M. <a target="_blank" href="https://www.nature.com/articles/nnano.2010.65">A double-stranded DNA rotaxane.</a> Nature Nanotechnology. 5 (6), 436-442 (2010).</li>
<li>Zheng, H., Xiao, M., Yan, Q., Ma, Y., Xiao, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Small+circular+DNA+molecules+act+as+rigid+motifs+to+build+DNA+nanotubes%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">Small circular DNA molecules act as rigid motifs to build DNA nanotubes.</a> Journal of the American Chemical Society. 136 (29), 10194-10197 (2014).</li>
<li>Wang, M., Huang, H., Zhang, Z., Xiao, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((2D+DNA+lattices+constructed+from+two-tile+DAE-O+systems+possessing+circular+central+strands%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoscale%22%5BJournal%5D)">2D DNA lattices constructed from two-tile DAE-O systems possessing circular central strands.</a> Nanoscale. 8 (45), 18870-18875 (2016).</li>
<li>Guo, X., Wang, X. M., Wei, S., Xiao, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Construction+of+a+holliday+junction+in+small+circular+DNA+molecules+for+stable+motifs+and+two-dimensional+lattices%5BTitle%5D)+AND+%22ChemBioChem%22%5BJournal%5D)">Construction of a holliday junction in small circular DNA molecules for stable motifs and two-dimensional lattices.</a> ChemBioChem. 19 (13), 1379-1385 (2018).</li>
<li>Holliday, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+mechanism+for+gene+conversion+in+fungi%5BTitle%5D)+AND+%22Genet.+Res%22%5BJournal%5D)">A mechanism for gene conversion in fungi.</a> Genet. Res. 5 (2), 282-304 (1964).</li>
<li>Duckett, D. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+structure+of+the+Holliday+junction%5BTitle%5D)+AND+%22Structure+and+Methods%2C+Human+Genome+Initiative+and+DNA+Recombination%22%5BJournal%5D)">The structure of the Holliday junction.</a> Structure and Methods, Human Genome Initiative and DNA Recombination. 1 (1), 157-181 (1990).</li>
<li>Ariyoshi, M., Vassylyev, D. G., Iwasaki, H., Nakamura, H., Shinagawa, H., Morikawa, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Atomic+structure+of+the+RuvC+resolvase%3A+A+holliday+junction-specific+endonuclease+from+E.+coli%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Atomic structure of the RuvC resolvase: A holliday junction-specific endonuclease from E. coli.</a> Cell. 78 (6), 1063-1072 (1994).</li>
<li>Eichman, B. F., Vargason, J. M., Mooers, B. H., Ho, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Holliday+junction+in+an+inverted+repeat+DNA+sequence%3A+sequence+effects+on+the+structure+of+four-way+junctions%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">The Holliday junction in an inverted repeat DNA sequence: sequence effects on the structure of four-way junctions.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 97 (8), 3971-3976 (2000).</li>
<li>Stahl, E., Martin, T. G., Praetorius, F., Dietz, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Facile+and+scalable+preparation+of+pure+and+dense+DNA+origami+solutions%5BTitle%5D)+AND+%22Angewandte+Chemie%3A+International+Edition%22%5BJournal%5D)">Facile and scalable preparation of pure and dense DNA origami solutions.</a> Angewandte Chemie: International Edition. 53 (47), 12735-12740 (2014).</li>
<li>de Gennes, P. G. <a target="_blank" href="https://aip.scitation.org/doi/10.1063/1.1675789">Reptation of a polymer chain in the presence of fixed obstacles.</a> The Journal of Chemical Physics. 55 (2), 572-579 (1971).</li>
<li>Slater, G. W., Noolandi, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((New+biased+reptation+model+for+charged+polymers%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Review+Letters%22%5BJournal%5D)">New biased reptation model for charged polymers.</a> Physical Review Letters. 55 (15), 1579(1985).</li>
<li>Lilley, D. M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+of+branched+nucleic+acid+structure+using+comparative+gel+electrophoresis%5BTitle%5D)+AND+%22Quarterly+Reviews+of+Biophysics%22%5BJournal%5D)">Analysis of branched nucleic acid structure using comparative gel electrophoresis.</a> Quarterly Reviews of Biophysics. 41 (1), 1-39 (2008).</li>
<li>Pfreundschuh, M., Martinez-Martin, D., Mulvihill, E., Wegmann, S., Muller, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multiparametric+high-resolution+imaging+of+native+proteins+by+force-distance+curve-based+AFM%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Protocols%22%5BJournal%5D)">Multiparametric high-resolution imaging of native proteins by force-distance curve-based AFM.</a> Nature Protocols. 9 (5), 1113-1130 (2014).</li>
</ol>

המחברים יש שאין ניגודי אינטרסים לחשוף.

הפרוטוקולים הציג באופן זה דגש במאמר על הסינתזה של מולקולות DNA מעגלי קטנות, ההרכבה של דנ א nanostructures. רוב העיצובים DNA וסודרו באופן אקראי ניתן להשתמש בפרוטוקול זה. טוהר DNAs מעגלית היא קריטית להצלחת הרכבות ה-DNA. ניתן לשפר את התשואה הפקה של cyclization על-ידי הורדת הריכוז של DNA ליניארי 5'-phosphorylated; עם זאת, זה יהיה להגדיל את עומס העבודה כדי לייצר כמויות זהה של DNAs מעגלית. האורך של גדילי הדנ א סד משפיעה גם על התגובה הנכונה מצדו, זה ממוטבת כדי להיות בסביבות 20 נוקלאוטידים זמן הן c64nt והן c84nt.
<p class="j...

היו בשימוש במולקולות דנ א כדי לבנות סוגים רבים של nanostructures במשך עשרות שנים. מוטיבים אופייניים כוללים דיי (מוצלב זוגי, antiparallel, אפילו חצי. מסתבר) ורווקה DAO אריחים1,2,3, אריחים כוכב4,5,6,7, תקועים (הה) אריחים8,9,10, ו- DNA אוריגמי11,12,13. אלה המוטיבים אן, פומפיה are התכנסו from ss ליניארי-DNAs. לאחרונה, אנחנו ואחרים דיווחו השימוש של האס. אס מעגלית-oligonucleotides כמו פיגומים לבנות מוטיבים, צינורות 1 י, ואת רשתות 2D14,15,16,17. על-ידי הוספת הולידיי לצומת (ג'ונסון)18,19,20,21 במרכז c64nt, זוג שני אריחים DAO בשילוב יכול להיות בנוי17. זה מוטיב cDAO חדש ונגזרותיו יציבים, DNA נוקשה מספיק כדי להרכיב 2D סורגים עד 3 × 5 מיקרומטר2. בנייר זה, אנו משתמשים מונח של "אריח מעגלית", אשר מוגדר יציב DNA מורכב מולקולה נבנה עם אחד לגרדום מעגלית ומקומות ליניארי של האס. אס-oligonucleotides, מונח אחר של "אריח ליניארי", אשר נבנה מתוך ערכה מלאה של ליניארי אס-oligonucleotides.
פרוטוקול זה מדגים כיצד לבנות חמישה סוגים של ה-DNA nanostructures עם מולקולות DNA מעגלי קטן כמו פיגומים: nanowires c64nt ו- c84nt 1 י 1) אינסופי, אינסוף 2) 2D cDAO-c64nt-O, cDAO-c64nt-E (-O מייצגת מספר אי-זוגי של 5. מסתבר חצי ו- E פומפיה מייצג מספר זוגי של חצי-הופכת 4), 3) אינסופי 2D cDAO-c84nt-O ו- cDAO-c84nt-E פומפיה, 4) סופית 2D 5 × 6 cDAO-c64nt-O ו- 5 × 6 cDAO-c74 & 84nt-O מלבנים, 5) אינסופי 1 י acDAO-c64nt-E nanorings ו- nanospirals (עיין איור 3-5 סכמטי ציורים, תמונות של חמישה סוגי הדנ א nanostructures לעיל). 1 י c64nt ו- c84nt nanowires are התכנסו from כל לגרדום c64nt ו- c84nt הקשורים עם שתי סיכות ליניארי בהתאמה. כל אריח מעגלית של cDAO-c64nt, acDAO-c64nt, cDAO-c74nt או cDAO-c84nt הוא annealed מ שלה לגרדום המתאים של c64nt, c74nt או c84nt עם ארבע סיכות ליניארי בהתאמה. פומפיה 2D אינסופי הם התאספו מאותו סוג? של שני אריחים מעגלית עם רצפים שונים. פומפיה מלבן 2D סופית שני are התכנסו from שתי ערכות של 32 אריחים תת מעגלית בהתאמה. כדי לחסוך כסף, c64nt רק אחד רציף, c74nt ו- c84nt משמש לגרדום המתאימים בזמן המסוכך שונות משמשות anneal של 32 cDAO-c64nt, cDAO 12-c74nt, ואריחי cDAO 20-c84nt מעגלית משנה בהתאמה בשלב הראשון אריח תת מחזק, אז מערבבים יחד המתאימים 32 מעגלית תת האריחים ולהחיל בסריג השני חישול שלב להרכיב את סופי 5 × 6 cDAO-c64nt-O ו- 5 × 6 cDAO-c74 & 84nt-O רשתות, בהתאמה. . בהחלט, וסודרו באופן שונה פיגומים מעגלית ניתן לאמץ להרכיב מגוון רחב של גודל סופי nanostructures, אולם זה יעלה יותר כסף, עמל. Nanorings acDAO-c64nt-E 1D אינסופי של nanospirals הם annealed האריחים רציף אחד אסימטרי acDAO-c64nt עם חיבורי ליניארי של מספר זוגי של חצי 4. מסתבר. ישנן שתי גישות להרכיב אינסוף פומפיה 2D האריחים מעגלית של cDAO-c64nt ו- cDAO-c84nt, אשר נבדלים על ידי מרחקים intertile של מספר זוגי של 4 ומספר אי-זוגי של חצי 5. מסתבר בהתאמה. לשעבר דורש כל האריחים ייושר באופן זהה; האחרון דורש ניטור פניהם של שני האריחים הסמוכים לאורך הצירים הסליל. אם המשבצת מישורי, כגון cDAO-c64nt הנוקשה, שתי הגישות יפיק nanoribbons מישורי; אם המשבצת מעוקם לכיוון בכיוון אחד, כגון cDAO-c84nt, חיבור intertile של מספר זוגי של 4 פונה חצי יפיק צינוריות, ואילו החיבור intertile של מספר אי-זוגי של 5 פונה חצי יפיקו מישורי nanoribbons בשל חיסול מוטה-עקמומיות הצמיחה על ידי יישור חלופי של אריחים מעוקל. הרכבה מוצלחת של nanostructures ה-DNA 1 י ו- 2D האריחים מעגלית מציין מספר יתרונות של גישה חדשה זו: לאכוף את יציבות, קשיחות של אריחים מעגלית על אריחים ליניארי, אריחים כיראלי להרכבת סימטרית nanostructures כגון nanorings, nanoribbons, חזיונות חדשים על להבין את מכניקת הדנ א ואת מבנה מולקולרי, וכו '.

<table><tbody><tr><td>T4 ligase</td><td>TaKaRa</td><td>2011A</td><td></td></tr><tr><td>T4 buffer</td><td>TaKaRa</td><td>2011A</td><td></td></tr><tr><td>TE buffer</td><td>Sangon</td><td>B548106</td><td></td></tr><tr><td>Thermo Bottle</td><td></td><td>Thermos SK-3000</td><td></td></tr><tr><td>Thermo cycler</td><td>Bio Gener</td><td>GE4852T</td><td></td></tr><tr><td>Exonuclease I</td><td>TaKaRa</td><td>2650A</td><td></td></tr><tr><td>Exonuclease I buffer</td><td>TaKaRa</td><td>2650A</td><td></td></tr><tr><td>30% (w/v) תמיסת אקריל/ביס (19:1)</td><td>סנגון</td><td>B546016</td><td></td></tr><tr><td>TAE פרמיקס פודוור</td><td>סנגון</td><td>B540023</td><td></td></tr><tr><td>Mg(Ac)2&middot; 4H2O</td><td>נאנג'ינג מגיב כימי</td><td>C0190550223</td><td></td></tr><tr><td>אוריאה</td><td>סנגון</td><td>A510907</td><td></td></tr><tr><td>TEMED</td><td>BBI</td><td>A100761</td><td></td></tr><tr><td>אמוניום פרסולפט</td><td>נאנג'ינג מגיב כימי</td><td>13041920295</td><td></td></tr><tr><td>ספק כוח</td><td>בייג'ינג Liuyi</td><td>DYY-8C</td><td></td></tr><tr><td>אמבט מים</td><td>Sumsung</td><td>DK-S12</td><td></td></tr><tr><td>פורממיד</td><td>סמן</td> DNA <td>BBI A100314</td><td></td></tr><tr><td>(25~500 bp)</td>סמן DNA <td>B600303</td><td></td> <td>סנגון</td></tr><tr><td>(100~3000 bp)</td><td>מאגר</td> טעינה <td>B500347</td><td></td></tr><tr><td></td><td>סנגון</td><td>B548313</td><td></td></tr><tr><td>PAGE מערכת אלקטרופורזה</td><td>בייג'ינג Liuyi</td><td>24DN</td><td></td></tr><tr><td>מסנן</td><td>ASD</td><td>5010-2225</td><td>0.22 & מיקרו; מערכת</td></tr><tr><td>הדמיית UV</td><td>M Tanon</td><td>2500R</td><td></td></tr><tr><td>n-butanol</td><td>Sangon</td><td>A501800</td><td></td></tr><tr><td>אתנול מוחלט</td><td>SCR</td><td>10009257</td><td></td></tr><tr><td>NaOAc</td><td>Nanjing מגיב כימי</td><td>12032610459</td><td></td></tr><tr><td>צנטריפוגה</td><td>אפנדורף</td><td>5424R</td><td></td></tr><tr><td>רכז ואקום</td><td>CHRIST</td><td>RVC 2-18</td><td></td></tr><tr><td>ספקטרום אולטרה סגול</td><td>Allsheng</td><td>Nano-100</td><td></td></tr><tr><td>כתם חומצת גרעין</td><td>Biotium</td><td>16G1010</td><td>GelRed</td></tr><tr><td>Agarose</td><td>Biowest</td><td>G-10</td><td></td></tr><tr><td>Agarose electrophoresis systerm</td><td>Beijing Liuyi</td><td>DYCP-31CN</td><td></td></tr><tr><td>צלחת חימום</td><td>ג'יאנגסו ג'ינטאן</td><td>DB-1</td><td></td></tr><tr><td>TBE premix podwer&nbsp;</td>עמודת מסנן <td>B540024</td><td></td> <td>סנגון</td></tr><tr><td></td><td>Bio-Rad</td><td>7326165</td><td>Freeze 'N עמודת סחיטה</td></tr><tr><td>AFM</td><td>Bruker</td><td>Dimension FastScan</td><td></td></tr><tr><td>PEG8000</td><td>BBI</td><td>A100159</td><td></td></tr><tr><td>Mica</td><td>Ted Pella</td><td>BP50</td><td></td></tr><tr><td>משולש AFM בדיקה באוויר</td><td>Bruker</td><td>FastScan-C</td><td></td></tr><tr><td>משולש AFM בדיקה ב פוליד</td><td>Bruker</td><td>ScanAsyst-fluid+</td><td></td></tr><tr><td>DNA Strands</td><td>Sangon</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

המוטיבים אן יציב, 1 י ו- 2d nanostructures בנוי מולקולות dna מעגלי קטן

Stable DNA Motifs, 1D and 2D Nanostructures Constructed from Small Circular DNA Molecules

מאמר זה מציג פרוטוקול מפורט של סינתזה של מולקולות DNA מעגלי קטנות, חישול של מעגלי DNA מוטיבים ובניית nanostructures DNA 1 י ו- 2D. במשך עשרות שנים, הפיתוח המואץ של ננוטכנולוגיית דנ א מיוחס השימוש DNAs ליניארית כמו למקורות ראשוניים. לדוגמה, המשבצת דאו (כפול מוצלב, antiparallel, מוזר. מסתבר חצי) היא ידועים כמו אבן בניין להקמת רשתות ה-DNA 2D; המבנה הליבה של DAO עשוי שתי oligonucleotides חד גדילי לינארי (הה), כמו שני חבלים עושה קשר סבתא יד ימין. במסמך זה, סוג חדש של אריחים DNA נקרא cDAO (בשילוב DAO) נבנים תוך שימוש קטן מעגלית ss-DNA של c64nt או c84nt (מעגלית 64 או 84 נוקלאוטידים) וגם סטרנד לגרדום מספר ליניארי האס. אס-DNAs כמו קווצות סיכות. Nanostructures 1D ו- 2D מושלם are התכנסו from cDAO אריחים: nanowires אינסופי, nanospirals, צינורות, nanoribbons; סופי ננו-מלבנים. פרוטוקולים מפורט מתוארים: 1) הכנה על ידי T4 ליגאז וטיהור על ידי denaturing עמוד (לזיהוי אלקטרופורזה בג'ל) של oligonucleotides עגול קטן, 2) חישול של אריחים מעגלית יציב, ואחריו ניתוח דף מקורית, 3) הרכבה של אינסוף 1 י nanowires, nanorings, nanospirals, פומפיה 2D אינסופי של צינוריות nanoribbons ו ננו 2D סופיים-מלבנים, ואחריו AFM (מיקרוסקופ כוח אטומי) הדמיה. השיטה היא פשוטה, חזקים, במחיר סביר עבור רוב מעבדות.

ה-DNA מעגלי נע לאט יותר ה-DNA ליניארי שלו קודמן denaturing דף (איור 2) כי הנקבובית את ה-dna מעגלי הוא שחדר, מפגר מאת ג'ל הסיבים23,24,25. יעילות התגובה מצדו הנכון עבור oligo-מונומר cyclization תלוי המצע רצף, ריכוז, טמפרטורת התגובה, זמן, וכו '. כמו הריכוז של הקדמה DNA ליניארי גבוה מספיק מיקרומטר בסביבות 3.5, המוצרים cyclization של c64nt (או c84nt), ההתייחסות ק...

מאמר זה מציג פרוטוקול מפורט עבור T4 מצדו ולטיהור denaturing דף קטן מולקולות DNA מעגלי, חישול, ניתוח דף מקורית של אריחים מעגלית, בהרכבת AFM הדמיה של nanostructures ה-DNA 1 י ו- 2D, כמו גם agarose ג'ל אלקטרופורזה וטיהור צנטריפוגה של סופי אן nanostructures.

המוטיבים אן יציב, 1 י ו- 2D Nanostructures בנוי מולקולות DNA מעגלי קטן

This article presents a detailed protocol for synthesis of small circular DNA molecules, annealing of circular DNA motifs, and construction of 1D and 2D ...

שיטה זו מרחיבה את ננוטכנולוגיה DNA מחומרי המקור של אוליגונוקלאוטיד ליניארי, DAS, לתוך כמה DAS מעגלי יותר. היתרונות העיקריים של טכניים אלה הם שזה פשוט, חזק ובמחיר סביר עבור רוב המעבדות. לטיהור דנ"א מעגלי, הוסיפו 20 מיקרוליטרים של פורמאמיד לפתרון של דנ"א עגול טרי, שלם, לנפח סופי של 140 מיקרוליטר עם ערבוב.לטעון 16 עד 20 microliters של פתרון DNA מעגלי לכל שבע עד תשעה denaturing דף ג'ל בארות. מערבבים שני מיקרוליטרים של צבע טעינה עם שמונה מיקרוליטרים של הדנ"א ליניארי הקדמה המתאים, ולהזריק את התערובת לתוך היטב התייחסות נפרדת. לאחר מכן להפעיל את הג'ל במשך כשעתיים ב 10 וולט אחוזים, לעצור את הריצה כאשר קסילן cyanol FF ניתן לראות כשני שלישים במורד הג'ל.לובשים כפפות גומי ומ המשקפיים, מעבירים את הג'ל לצלחת כרומטוגרפיה פלואורסצנטית בשכבה דקה, ולהשתמש בסכין גילוח כדי לחתוך את רצועות ג'ל היעד, כפי שמצליל על ידי הקרנת UV. מניחים את רצועות הג'ל בצינור מיקרוצנטריפוגה של שני מיליליטר לייבוש, ואז מועכים את הג'לים המיובשים לעיסה, ומוסיפים מים מיוצבים בנפח כפול של ג'ל, לרעידות לילה בטמפרטורת החדר. למחרת בבוקר, לסנן את התערובת לתוך צינור microcentrifuge שני מיליליטר, לשטוף את הצדדים של הצינור הראשון עם נפח קטן של מים מיוננים כדי לשחזר כל DNA שיורית, וסינון שוב לשלב את supernates.לאחר מכן לטהר את ה-DNA המע

stable-dna-motifs-1d-2d-nanostructures-constructed-from-small

Research

JoVE Journal

Chemistry

כימיה

חבילת תוכנת 3DNA היא כלי פופולרי ביואינפורמטיקה ותכליתית עם יכולות לנתח, לבנות, ולדמיין מבני חומצות גרעין תלת ממדיים. מאמר זה מציג פרוטוקולים מפורטים לקבוצת משנה של תכונות חדשות והפופולריות זמינות ב3DNA, החלים על שני מבנים והרכבים של מבנים הקשורים בודדים.

ניתוח ובניית מבני חומצות גרעין עם 3DNA

אוריגמי DNA הוא שיטה רב עוצמה לבודת עצמים ננומטריים מדויקים על ידי תכנות ההרכבה העצמית של מולקולות DNA. כאן, אנו מתארים איך יכול להיות מנוצלים-DNA אוריגמי לעצב רובוט רובוטי מסוגלים לחוש סימנים ביולוגיים ולהגיב בצורת הסטה, לאחר מכן הועברה לאפקט רצוי.

עיצוב רובוט ביו תגובה מ-DNA אוריגמי

אוריגמי DNA היא שיטה רבת עוצמה לייצור אובייקטים ננומטריים מדויקים על ידי תכנות ההרכבה העצמית של מולקולות DNA. כאן אנו מתארים פרוטוקול לקיפול של רובוט מגיב ביולוגית מאוריגמי DNA, טיהורו וצביעתו השלילית להעברת הדמיה מיקרוסקופית אלקטרונית (TEM).

מתקפל ואפיון של רובוט ביו-תגובה מה- DNA אוריגמי

ריצוף DNA היא גישה יעילה ליצירת ננו-מבנים ניתנים לתכנות. אנו מתארים את הפרוטוקולים לבניית צורות דו-ממדיות מורכבות על ידי הרכבה עצמית של אריחי DNA חד-גדיליים.

עצמי הרכבה של צורות דו-ממדיות מורכבות מחד-גדילי דנ&quot;א אריחים

פולימרים semiflexible להציג תכונות מכניות ייחודי המוחלות בהרחבה על ידי מערכות החיים. עם זאת, מחקרים שיטתיים על biopolymers מוגבלות מאז מאפיינים כגון הפולימר קשיחות אינם נגישים. כתב יד זה מתאר איך מגבלה זו הוא מצויין לתכנות צינוריות דנ א, הפעלת ניסיוני מחקרים על ההשפעה של פילמנט קשיחות.

ה-DNA צינוריות כמו כלי רב-תכליתי ללמוד פולימרים Semiflexible

אנו מתארים פרוטוקול מפורט עבור עיצוב, הדמיה, רטוב-מעבדת ניסויים וניתוח עבור מתלה reconfigurable של אקורדיון הדנ א של 6 על ידי 6 רשתות.

עיצוב, סינתזה של ארון אקורדיון דנ א Reconfigurable

כאן מוצג פרוטוקול להגנה על ה-DNA nanostructures אוריגמי בתקשורת מדולדל מ"ג ו נוקלאז עשיר באמצעות רב-סוכר cationic טבעי משקם, ציפויים סינטטיים ליניארי polyethyleneimine (LPEI).

ריפוי גנטי בהשראת Polycation ציפוי הגנה על ה-DNA אוריגמי Nanostructures

אנו מתארים את פרוטוקול מפורט עבור DNA מבוסס-אוריגמי הרכבה של nanorods זהב לתוך כיראלי metamolecules plasmonic עם chiroptical חזקה תגובות. הפרוטוקול אינה מוגבלת תצורות כיראלי ולא ניתן להתאים בקלות על הזיוף של ארכיטקטורות שונות plasmonic.

הרכבה של Nanorods זהב לתוך כיראלי Metamolecules Plasmonic באמצעות תבניות אוריגמי דנ א

כאן, אנו מתארים פרוטוקול ליצור ננו מבנים אורגניים בדידים ומדויקים על מצעים באמצעות צורות DNA אוריגמי כמו תבניות המנחה. השיטה מוכחת על ידי יצירת אנטנות זהב בצורת עניבת הפלסטיק על מצע שקוף (ספיר).

DNA אוריגמי-תיווך המצע Nanopatterning של מבנים אורגניים עבור יישומים חישה

מאמר זה מספק פרוטוקולים עבור תכנון והרכבה עצמית של nanostructures מ אוליגומרים חומצת פפטיד שונה גמא תערובות ממיסים אורגניים.

הרכבה עצמית של חומצות פפטידיות פפטיד שעברו שינוי גמא לתוך ננו-מבנים מורכבים בתערובות ממס אורגניות

אנו מציגים פרוטוקול להכנת מעבים ביומולקולריים סינתטיים המורכבים מננו-כוכבים של DNA אמפיפילי החל מהאוליגונוקלאוטידים המרכיבים את הדנ"א שלהם. קונדנסטים מיוצרים מרכיב ננו-כוכב יחיד או משני רכיבים ומותאמים כדי לקיים שעתוק חוץ גופי של RNA מתבנית DNA משובצת.

עיבויים סינתטיים וארכיטקטורות דמויות תאים מננו-מבנים של DNA אמפיפילי

למדו פרוטוקול לסינון DNA מעגלי קטנים באמצעות ליגציית T4 ודף PAGE מייתר. השיטות מדגימות ניתוח של ננו-מבנים דו-ממדיים ב-DNA ומציגות שיטות פשוטות ונגישות למרבית המעבדות.

המוטיבים אן יציב, 1 י ו- 2D Nanostructures בנוי מולקולות DNA מעגלי קטן

גלה סרטונים נוספים