Name: stable dna motifs, 1d and 2d nanostructures constructed from small circular dna molecules
Uploaded: 2019-04-12T13:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Stable DNA Motifs, 1D and 2D Nanostructures Constructed from Small Circular DNA Molecules at JoVE.com

우리는 NSFC (보조금 번호 91753134 및 21571100), 그리고 국가 열쇠 실험실의 Bioelectronics의 동남 대학에서 재정 지원에 대 한 감사.

1입니다. 원형 DNAs의 준비
<ol><li>더 정화 없이 직접 상업 회사에서 제공 하는 모든 선형 DNAs를 사용 합니다.</li>
	<li>DNA 샘플 튜브의 하단에 모든 DNA 알갱이 수집을 5 분 동안 5000 × g에서 원심 DNA를 분해 하 테 버퍼 (10 mM Tris, 1 mM EDTA, pH 8.0)의 적절 한 볼륨을 추가 합니다.</li>
	<li>260에 마이크로 UV 분석기를 사용 하 여 각 ss DNA 솔루션에 대 한 "a" ng / µ L의 농도 측정 nm. "B" µ M를 "a" ng / µ L를 변환 b 다음...

<ol>
	<li>Tsu-Ju, F., Seeman, N. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=DNA+double-crossover+molecules.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design+and+self-assembly+of+two-dimensional+DNA+crystals.">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="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modifying+the+surface+features+of+two-dimensional+DNA+crystals.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=DNA-templated+self-assembly+of+protein+arrays+and+highly+conductive+nanowires.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tensegrity:+Construction+of+rigid+DNA+triangles+with+flexible+four-arm+DNA+junctions.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Directed+self-assembly+of+DNA+tiles+into+complex+nanocages.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Retrosynthetic+analysis-guided+breaking+tile+symmetry+for+the+assembly+of+complex+DNA+nanostructures.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+structures+self-assembled+from+DNA+bricks.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Complex+shapes+self-assembled+from+single-stranded+DNA+tiles.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=DNA+brick+crystals+with+prescribed+depths.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Folding+DNA+to+create+nanoscale+shapes+and+patterns.">Folding DNA to create nanoscale shapes and patterns.</a> Nature. 440 (7082), 297-302 (2006).</li><li>Douglas, S. M., Dietz, H., Liedl, T., H&#246;gberg, B., Graf, F., Shih, W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Self-assembly+of+DNA+into+nanoscale+three-dimensional+shapes.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Folding+DNA+into+twisted+and+curved+nanoscale+shapes.">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="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+double-stranded+DNA+rotaxane.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Small+circular+DNA+molecules+act+as+rigid+motifs+to+build+DNA+nanotubes.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=2D+DNA+lattices+constructed+from+two-tile+DAE-O+systems+possessing+circular+central+strands.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Construction+of+a+holliday+junction+in+small+circular+DNA+molecules+for+stable+motifs+and+two-dimensional+lattices.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+mechanism+for+gene+conversion+in+fungi.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+structure+of+the+Holliday+junction.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Atomic+structure+of+the+RuvC+resolvase:+A+holliday+junction-specific+endonuclease+from+E.+coli.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Holliday+junction+in+an+inverted+repeat+DNA+sequence:+sequence+effects+on+the+structure+of+four-way+junctions.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Facile+and+scalable+preparation+of+pure+and+dense+DNA+origami+solutions.">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="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reptation+of+a+polymer+chain+in+the+presence+of+fixed+obstacles.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+biased+reptation+model+for+charged+polymers.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+branched+nucleic+acid+structure+using+comparative+gel+electrophoresis.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiparametric+high-resolution+imaging+of+native+proteins+by+force-distance+curve-based+AFM.">Multiparametric high-resolution imaging of native proteins by force-distance curve-based AFM.</a> Nature Protocols. 9 (5), 1113-1130 (2014).</li></ol>

작은 원형 DNA 분자의 합성 및 DNA nanostructures의 조립에이 기사 초점에 프로토콜. 무작위로 순서가 DNA 디자인의 대부분은이 프로토콜에서 사용할 수 있습니다. 원형 DNAs의 순수성이 DNA 어셈블리의 성공을 위해 중요 합니다. 5'-phosphorylated 선형 DNA;의 농도 낮추는 방법으로 cyclization의 생산 수율을 향상 시킬 수 있습니다. 그러나,이 원형 DNAs의 동일한 금액을 생산 하기 위해 작업 부하를 증가 합니다. 부...

DNA 분자 년간 nanostructures의 많은 종류를 만들려고 사용 되었습니다. 전형적인 주제 포함 대 (더블 크로스 오버, antiparallel, 심지어 반 돈다) 및 DAO 타일1,2,3, 스타 타일4,5,,67, 단일 (ss) 타일8,,910및 DNA 종이 접기11,,1213좌초. 이러한 DNA 모티프와 격자는 선형 ss DNAs에서 조립 된다. 최근에, 다른 사람 그리고 우리 모티프, 1 D 나노튜브 및 2D 격자14,15,,1617구축 건설 기계로 원형 ss oligonucleotides의 사용을 보고 있다. C64nt의 센터에서 할러데이 접합 (HJ)18,,1920,21 을 삽입 하 여 두 개의 결합 된 DAO 타일의 쌍 형성된17될 수 있습니다. 이 새로운 cDAO 모티프와 그 파생 상품 안정 되며 2D를 충분히 엄밀한 DNA 격자 3 × 5 µ m2. 이 문서 사용 하 여 안정적인 DNA 복잡 한 분자 하나 원형 비 계 및 다른 선형 스테이플 ss oligonucleotides의 생성으로 정의 된 "원형 타일"의 기간과 "선형 타일", 선형의 완전 한 세트에서 건설 되는의 다른 기간 ss oligonucleotides입니다.
이 프로토콜 건설 기계로 작은 원형 DNA 분자와 DNA nanostructures의 5 종류를 구성 하는 방법을 보여 줍니다: 1) 무한 1 D c64nt와 c84nt 나노 와이어, 2) 무한 한 2D cDAO-c64nt-O 및 cDAO-c64nt-E (-O 5 반 돈다 고-E의 홀수를 나타냅니다 4 반-회전의 짝수 나타냅니다) 격자, 3) 무한 2D cDAO-c84nt-O 및 cDAO-c84nt-E의 격자, 4) 유한 2D 5 × 6 cDAO-c64nt-O 및 5 × 6 cDAO c74 & 84nt-O 사각형, 5) 무한 1 D acDAO-c64nt-E nanorings 및 nanospirals ( 를 참조 하십시오 그림 3-5 회로도 도면 및 DNA nanostructures의 위의 5 종류의 이미지에 대 한). 1 D c64nt와 c84nt 나노 와이어는 각각 두 개의 선형 스테이플와 관련 된 각 c64nt 및 c84nt 비 계에서 조립 된다. CDAO-c64nt, acDAO c64nt, cDAO-c74nt, 또는 cDAO c84nt의 각 원형 타일은 각각 c64nt, c74nt, 또는 4 개의 선형 스테이플 c84nt는 해당 비 계에서 소 둔. 무한 한 2D 격자는 동일한 유형의 다른 시퀀스를 두 개의 원형 타일에서 조립 된다. 두 개의 유한 2D 사각형 격자는 각각 32 원형 보조 타일의 두 세트에서 조립 된다. 돈을 저축 하기 위해 단 하나의 시퀀스 c64nt, c74nt, 및 c84nt는 각각 발판으로 다른 돌출부 anneal 32 cDAO-c64nt, 12 cDAO-c74nt, 그리고 첫 번째 하위 타일 어 닐 링 단계에서 각각 20 cDAO-c84nt 원형 하위 타일 다음 하는 데 사용 됩니다. 해당 32 원형 하위 타일을 함께 혼합 하 고 두 번째 격자 유한 5 × 6 cDAO-c64nt-O 각각 5 × 6 cDAO c74 & 84nt-O 격자, 조립 하는 단계를 어 닐 링을 적용. 그러나 확실히, 그것은 더 많은 돈과 노동력을 요할 것 이다 다르게 시퀀싱 원형 건설 기계 유한 크기 nanostructures의 다양 한 조립 채택 될 수 있습니다. 무한 1 D acDAO-c64nt-E nanorings 및 nanospirals 4 반-회전의 짝수의 선형 연결 한 시퀀싱 비대칭 acDAO c64nt 타일에서 단련 됩니다. CDAO c64nt 및 cDAO-c84nt, 4, 5 반 회전의 홀수는 짝수의 intertile 거리 각각 구분 되는 원형 타일에서 무한 한 2D 격자를 두 가지 방법 있습니다. 전 동일; 정렬 모든 타일을 요구 한다. 후자는 헬리컬 축 따라 두 인접 타일의 얼굴의 교체가 필요합니다. 두 방법 모두 평면 nanoribbons; 생성 됩니다 타일 엄밀 하 고 평면 cDAO c64nt 같은 경우 타일 cDAO-c84nt, 4는 짝수의 intertile 연결 등 한 방향으로 곡선 경우 절반 회전 것 생성 하는 나노튜브, 반면 5는 홀수의 intertile 연결 반 회전의 제거 때문에 평면 nanoribbons를 생산할 예정 이다 곡률 바이어스 곡선된 타일의 대체 정렬에 의해 성장. 원형 타일에서 1d 및 2D DNA nanostructures의 성공적인 어셈블리 나타냅니다이 새로운 접근법의 몇 가지 장점: 안정성 및 선형 타일 위에 원형 타일, 비대칭 nanostructures의 어셈블리에 대 한 카이 랄 타일의 강성과 같은 적용 nanorings 및 nanoribbons, DNA 역학 및 분자 구조, 등등을 이해에 새로운 비전.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:684px;" width="684">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">T4 ligase</td>
			<td style="width:171px;">TaKaRa</td>
			<td style="width:131px;">2011A</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">T4 buffer</td>
			<td style="width:171px;">TaKaRa</td>
			<td style="width:131px;">2011A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">TE buffer</td>
			<td style="width:171px;">Sangon</td>
			<td style="width:131px;">B548106</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Thermo bottle</td>
			<td style="width:171px;">Thermos</td>
			<td style="width:131px;">SK-3000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Thermo cycler</td>
			<td style="width:171px;">Bio Gener</td>
			<td style="width:131px;">GE4852T</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Exonuclease I</td>
			<td style="width:171px;">TaKaRa</td>
			<td style="width:131px;">2650A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Exonuclease I buffer</td>
			<td style="width:171px;">TaKaRa</td>
			<td style="width:131px;">2650A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">30% (w/v) Acryl/Bis solution (19:1)</td>
			<td style="width:171px;">Sangon</td>
			<td style="width:131px;">B546016</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">TAE premix podwer</td>
			<td style="width:171px;">Sangon</td>
			<td style="width:131px;">B540023</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Mg(Ac)2&#183;4H2O</td>
			<td style="width:171px;">Nanjing Chemical Reagent</td>
			<td style="width:131px;">C0190550223</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Urea</td>
			<td style="width:171px;">Sangon</td>
			<td style="width:131px;">A510907</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">TEMED</td>
			<td style="width:171px;">BBI</td>
			<td style="width:131px;">A100761</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Ammonium Persulfate</td>
			<td style="width:171px;">Nanjing Chemical Reagent</td>
			<td style="width:131px;">13041920295</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Power supply</td>
			<td style="width:171px;">Beijing Liuyi</td>
			<td style="width:131px;">DYY-8C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Water bath</td>
			<td style="width:171px;">Sumsung</td>
			<td style="width:131px;">DK-S12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Formamide</td>
			<td style="width:171px;">BBI</td>
			<td style="width:131px;">A100314</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">DNA Marker (25~500 bp)</td>
			<td style="width:171px;">Sangon</td>
			<td style="width:131px;">B600303</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">DNA Marker (100~3000 bp)</td>
			<td style="width:171px;">Sangon</td>
			<td style="width:131px;">B500347</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Loading buffer</td>
			<td style="width:171px;">Sangon</td>
			<td style="width:131px;">B548313</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">PAGE electrophoresis systerm</td>
			<td style="width:171px;">Beijing Liuyi</td>
			<td style="width:131px;">24DN</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Filter</td>
			<td style="width:171px;">ASD</td>
			<td style="width:131px;">5010-2225</td>
			<td>0.22 &#181;M</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">UV imaging System</td>
			<td style="width:171px;">Tanon</td>
			<td style="width:131px;">2500R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">n-butanol</td>
			<td style="width:171px;">Sangon</td>
			<td style="width:131px;">A501800</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Absolute Ethanol</td>
			<td style="width:171px;">SCR</td>
			<td style="width:131px;">10009257</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">NaOAc</td>
			<td style="width:171px;">Nanjing Chemical Reagent</td>
			<td style="width:131px;">12032610459</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Centrifuge</td>
			<td style="width:171px;">eppendorf</td>
			<td style="width:131px;">Centrifuge 5424R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Vacuum concentrator</td>
			<td style="width:171px;">CHRIST</td>
			<td style="width:131px;">RVC 2-18</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Ultraviolet spectrum</td>
			<td style="width:171px;">Allsheng</td>
			<td style="width:131px;">Nano-100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">nucleic acid stain</td>
			<td style="width:171px;">Biotium</td>
			<td style="width:131px;">16G1010</td>
			<td>GelRed</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Agarose</td>
			<td style="width:171px;">Biowest</td>
			<td style="width:131px;">G-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Agarose electrophoresis systerm</td>
			<td style="width:171px;">Beijing Liuyi</td>
			<td style="width:131px;">DYCP-31CN</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Heating Plate</td>
			<td style="width:171px;">Jiangsu Jintan</td>
			<td style="width:131px;">DB-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">TBE premix podwer&#160;</td>
			<td style="width:171px;">Sangon</td>
			<td style="width:131px;">B540024</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">filter column</td>
			<td style="width:171px;">Bio-Rad</td>
			<td style="width:131px;">7326165</td>
			<td>Freeze &#39;N Squeeze column</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">AFM</td>
			<td style="width:171px;">Bruker</td>
			<td style="width:131px;">Dimension FastScan</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">PEG8000</td>
			<td style="width:171px;">BBI</td>
			<td style="width:131px;">A100159</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Mica</td>
			<td style="width:171px;">Ted Pella</td>
			<td style="width:131px;">BP50</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">triangular AFM probe in air</td>
			<td style="width:171px;">Bruker</td>
			<td style="width:131px;">FastScan-C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">triangular AFM probe in fulid</td>
			<td style="width:171px;">Bruker</td>
			<td style="width:131px;">ScanAsyst-fluid+</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">DNA strands</td>
			<td style="width:171px;">Sangon</td>
			<td style="width:131px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

stable dna motifs, 1d and 2d nanostructures constructed from small circular dna molecules

이 문서에서는 작은 원형 DNA 분자의 합성에 대 한 자세한 프로토콜 제공 원형 DNA 모티프와 1d 및 2D DNA nanostructures의 건설의 어 닐 링. 년간, DNA 나노기술의 급속 한 발전은 원본 자료로 선형 DNAs의 사용에 기인 합니다. 예를 들어 DAO (더블 크로스 오버, antiparallel, 이상한 반 회전) 타일은 2 차원 DNA 격자;의 건설을 위한 빌딩 블록으로 잘 알려진 DAO의 핵심 구조 오른손 할머니 매듭을 만드는 2 개의 로프 같은 두 선형 단일 가닥 (ss) oligonucleotides에서 이루어집니다. 여기, DNA 타일 cDAO (결합 된 DAO) 라는 새로운 유형의 c64nt 또는 c84nt의 작은 원형 ss DNA를 사용 하 여 작성 됩니다 (원형 64 나 84 뉴클레오티드) 비 계 물가와 여러 가지 선형 ss-DNAs 주식 가닥으로. 완벽 한 1d 및 2D nanostructures cDAO 타일에서 조립 된다: 무한 나노 와이어, nanospirals, 나노튜브, nanoribbons; 그리고 유한 나노-사각형입니다. 자세한 프로토콜 설명: 1) 준비 T4 리가와 작은 원형 oligonucleotides의 페이지 (polyacrylamide 젤 전기 이동 법)을 변성 시키기 의해 정화, 3) 조립 기본 페이지 분석, 다음 2) 안정적인 원형 타일의 어 닐 링 무한 한 1d 나노 와이어, nanorings, nanospirals, 나노튜브와 nanoribbons, 그리고 유한 2D 나노 사각형의 무한 한 2D 격자 AFM (원자 힘 현미경) 이미징 옵니다. 방법은 간단 하 고, 강력 하 고, 대부분의 실험실에 대 한 저렴 한입니다.

원형 DNA 젤 섬유23,,2425원형 DNA 내부 기 공에 침투 하기 때문에 페이지 (그림 2)을 변성 시키기 및 지진의 전조 선형 DNA 보다 약간 느리게 이동 합니다. 올리고 단위체 cyclization에 대 한 올바른 결 찰 반응 효율 기판 시퀀스 및 농도, 반응 온도, 시간, 등등에 따라 달라 집니다. ?...

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

이 문서 T4 결 찰 및 어 닐 링 작은 원형 DNA 분자의 변성 페이지 정화에 대 한 상세한 프로토콜을 제시 하 고 원형 타일, 조립 및 1d 및 2D DNA nanostructures agarose의 AFM 이미지의 기본 페이지 분석 젤 유한 DNA nanostructures의 전기 및 원심 분리 정화입니다.

안정적인 DNA 모티프, 1d와 2D Nanostructures 작은 원형 DNA 분자에서 건설

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

이 방법은 선형 올리고뉴클레오티드, DAS의 소스 재료로부터 DNA 나노기술을 좀 더 원형 DAS로 확장한다. 이러한 기술의 주요 장점은 대부분의 실험실에서 간단하고 견고하며 저렴하다는 것입니다. 원형 DNA 정제를 위해, 20 마이크로리터의 포머미드를 신선하게 준비된 원형 DNA용액에 넣고, 혼합이 있는 140마이크로리터의 최종 부피에 넣습니다.원형 DNA 용액의 16~20마이크로리터를 7~9개의 데나링 PAGE 젤 웰에 로드합니다. 해당 전구체 선형 DNA의 8개의 마이크로리터와 염색제 를 적재하는 2개의 마이크로리터를 혼합하고, 혼합물을 별도의 기준체에 잘 주입한다. 그런 다음 젤을 10볼트퍼센트에서 약 2시간 동안 실행하여 자일렌 시안올 FF가 젤 아래약 3분의 2를 관찰할 수 있을 때 달리기를 중단한다.고무 장갑과 고글을 착용하고 젤을 형광 박층 크로마토그래피 플레이트에 옮기고 면도날을 사용하여 UV 조사에 의해 가려진 대상 젤 밴드를 차단합니다. 젤 밴드를 건조를 위해 2밀리리터 미세원심분리기 튜브에 넣은 다음 말린 젤을 페이스트에 넣고, 실온에서 하룻밤 동안 흔들리기 위해 젤의 두 배에 이온화 물을 넣습니다. 다음 아침, 혼합물을 2밀리리터 미세원심분리기 튜브로 필터링하여, 잔류 DNA를 복구하기 위해 소량의 이온화 된 물로 첫 번째 튜브의 측면을 헹구고, 다시 여과하여 슈퍼네이트를 결합합니다.그런 다음 에탄올 강수량을 통해 원형 DNA를 정화하고 DNA를 섭씨 영하 20도에 저장합니다. 한 냄비 어닐링의 경우, 10배 의 Tris 아세테이트 EDTA 마그네슘 버퍼의 마이크로리터 2개, 선형 및 원형 가닥 세트의 각 10마이크로리터 DNA 스톡 솔루션 1개, 200마이크로리터 PCR 테스트 튜브에 추가 Tris EDTA 버퍼를 200 마이크로리터 PCR 테스트 튜브에 혼합하여 20마이크로리터의 최종 부피에 넣습니다. 그런 다음 48시간 이상 95~25도의 열병에 조립 용액을 음결합니다.무한 격자의 2 단계 어닐링의 경우, 10 배 Tritate EDTA 마그네슘 버퍼의 두 마이크로 리터, 동일한 어어 비에 선형 및 원형 가닥의 각 10 마이크로 리터의 마이크로 리터, 추가 트리스 EDTA 버퍼 200 마이크로 리터 PCR 테스트 튜브, 최종 볼륨 20. 첫 번째 하위 타일 어닐링 단계에서, PCR 써모사이클러의 각 전구체 하위 타일 용액을 2시간 반 이상 95~25도의 빠른 선형 냉각 방법을 사용하여 음막. 조립 용액을 준비하려면, 4개의 무한 격자 각각에 대해, 각 두 개의 해당 하위 타일 용액각각의 10 마이크로리터를 각 가닥에 대해 0.25 마이크로몰라의 최종 농도로 혼합한다.제2 격자 어닐링 단계에서, 느린 냉각 방법을 사용하여 PCR 써모사이클러에서 20 마이크로리터 혼합물을 음닐한다. 두 개의 유한 사각형 격자의 두 단계 어닐링의 경우, 10 배 트리시테이트 EDTA 마그네슘 버퍼의 마이크로 리터 1 개, 선형 및 원형 가닥 세트의 각각 10 마이크로 리터의 0.5 마이크로 리터와 200 마이크로 라이트 PCR 의 마이크로 라이트 PCR 테스트R 에 추가 Tris EDTA 버퍼를 혼합합니다. 첫 번째 어너링 단계에서, PCR 써모사이클러의 각 전구체 서브 타일 용액을 빠른 선형 냉각 방법을 사용하여, 입증된 바와 같이, 95~25도, 2시간 반 이상, 200마이크로리터 PCR 시험관에 함께 2마이크로리터를 혼합한다.이어서, 제2 어닐링 단계에서, 써모사이클러내의 64 마이크로리터 혼합물을 음침하여, 느린 냉각 방법을 사용하여, 입증하였다. 유한 격자의 전기포고 정화를 위해, 원토2%아가로즈 젤을 준비하고 유한 격자 용액의 20 마이크로리터를 각 우물에 적재하고, 100 내지 3000베이스 페어 DNA 사다리의 5마이크로리터를 별도의 우물로 첨가한다. 얼음 수조에서 5볼트퍼센트에서 2시간 동안 젤을 실행한 후, 목표 젤 밴드를 UV 빛 아래 1000베이스 페어 마커의 약 수준으로 자르고 젤 밴드를 미세한 조각으로 자른다.분쇄된 젤을 필터 컬럼에 넣고 컬럼을 원심분리하여 격자를 추출합니다. 그런 다음, 원자력 현미경 이미징용 솔루션을 수집한다. 폴예탈렌 글리콜 또는 PEG에 의한 유한 격자 정제의 경우, 유한 격자 용액의 50 마이크로리터를 15%PEG 8000 버퍼의 동일한 부피로 혼합하고, 원심분리용액을 원심분리하고, 페그 버퍼의 100마이크로리터에 펠릿을 다시 일시 중단하여 추가원심분리를 한다.두 번째 원심 분리 후, 원자력 현미경 이미징을 위해 Tris 아세테이트 EDTA 마그네슘 버퍼에서 펠릿을 다시 중단합니다. 무한한 2D 격자 원자력 현미경 이미징의 경우, 신선한 형태의 운모층을 갈라서 안래 샘플의 마이크로리터 2개를 깨끗한 표면에 증착하십시오. DNA 격자가 2분 동안 현미경 표면에 흡수하여 표면을 두 번 세척하기 전에 세척당 100 마이크로리터의 이온화 된 물을 사용하여 두 번째 세척 후 압축 공기로 표면을 건조시십시오.공기 중의 무한DNA 격자의 원자력 현미경 이미지를 얻으려면 이미징 소프트웨어에서 태핑 모드를 열고 스캔 크기를 0.5 내지 5 마이크로미터로 설정하고 스캔 크기를 512줄로 설정하고 1내지 3.5 Hertz 사이의 스캔 속도를 설정합니다. 그런 다음 삼각형 원자력 현미경 프로브로 운하 표면을 스캔합니다. 유한 DNA 격자 이미징의 경우, 입증된 바와 같이 신선한 형태의 운모층을 갈라내고, 1겹 의 80마이크로리터를 1겹의 트리시테이트 EDTA 마그네슘 버퍼를 깨끗한 운하 표면에 보관하십시오.다음으로, 완충에 유한 한 샘플 의 5 마이크로 리터를 추가하고, DNA 격자가 프로브에 TRIs 아세테이트 EDTA 마그네슘 버퍼의 또 다른 50 마이크로 리터를 추가하기 전에, 마이카 표면에 흡수 하는 2 분 허용. 이어서, 스캔 크기를 0.5~ 1마이크로미터로 설정하고, 스캔 해상도를 256선으로 설정하고, 스캔 속도를 1.5 Hertz로 설정하고, 삼각형 프로브로 표면을 스캔하기 전에, 입증된 바와 같이. 원형 DNA는 서투른 PAGE에서 전구체 선형 DNA보다 약간 느리게 움직이며, 이는 원형 DNA 내부의 모공이 젤 섬유에 의해 침투되고 지연되기 때문입니다.원형 64 뉴클레오티드 어셈블리 제품군은 각 어셈블리에 대해 단 하나의 명확하고 깨끗한 대역을 가지고 있으며, 단일 모티프의 안정성을 확인합니다. 그러나 타일의 원형 84 뉴클레오티드 어셈블리 제품군은 주요 대역 주변에 얼룩이 있으며, 이는 사소한 부산물의 존재를 나타냅니다. 잘못된 동료의 제품에 의해 사소한에 관계없이, 높은 수율을 가진 우수한 격자는 대상 단조량 모티브에서 조립 될 수있다.각 어셈블리는 나노와이어, 나노튜브, 나노나선형, 나노리본 및 나노사각형과 같은 마이크로미터 스케일에 고유한 형태학적 특징을 가지고 있습니다. 이 절차를 시도하는 동안, 특히, 단계 중 또는 오프 파편 오염을 방지하는 것이 중요합니다. 개발 후, 이 기술은 DNA 나노 기술 분야의 연구를 위한 길을 열어 좀 더 원형 DNA 나노 기술의 새로운 가족 구성원을 탐구합니다.

Research

JoVE Journal

Chemistry

Gyroid Nickel Nanostructures from Diblock Copolymer Supramolecules

디 블록 공중 합체의 초분자에서 Gyroid 니켈 나노 구조

Nanoporous metal foams possess a unique combination of properties - they are catalytically active, thermally and electrically conductive, and furthermore, ...

연구

화학

Structure and Coordination Determination of Peptide-metal Complexes Using 1D and 2D 1H NMR

Structure and Coordination Determination of Peptide-metal Complexes Using 1D and 2D 1H NMR

Copper (I) binding by metallochaperone transport proteins prevents copper oxidation and release of the toxic ions that may participate in harmful redox ...

Microfluidic On-chip Capture-cycloaddition Reaction to Reversibly Immobilize Small Molecules or Multi-component Structures for Biosensor Applications

역으로 작은 분자 또는 바이오 센서 애플리케이션을위한 다중 구성 요소 구조를 무력화하는 미세 유체 온칩 캡처 - 고리 화 반응

Methods  for rapid surface immobilization of bioactive small molecules with control over  orientation and immobilization density are highly desirable for ...

Folding and Characterization of a Bio-responsive Robot from DNA Origami

DNA 접기에서 바이오 응답 로봇의 폴딩 및 특성화

The DNA nanorobot is a hollow hexagonal nanometric device, designed to open in response to specific stimuli and present cargo sequestered inside. Both ...

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

단일 가닥 DNA 타일에서 단지 두 차원 모양의 자기 조립 (self-assembly)

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

Preparation of Mica and Silicon Substrates for DNA Origami Analysis and Experimentation

DNA 종이 접기 분석 및 실험에 대한 운모와 실리콘 기판의 제조

The designed nature and controlled, one-pot synthesis of DNA origami provides exciting opportunities in many fields, particularly nanoelectronics. Many of ...

Highly Stable, Functional Hairy Nanoparticles and Biopolymers from Wood Fibers: Towards Sustainable Nanotechnology

매우 안정, 기능 털이 나노 입자와 목재 섬유에서 생체 고분자 : 지속 가능한 나노 기술쪽으로

Nanoparticles, as one of the key materials in nanotechnology and nanomedicine, have gained significant importance during the past decade. While ...

DNA-magnetic Particle Binding Analysis by Dynamic and Electrophoretic Light Scattering

역동적이 고 전기 이동 산란 분석 바인딩 DNA-마그네틱 입자

Isolation of DNA using magnetic particles is a field of high importance in biotechnology and molecular biology research. This protocol describes the ...

Gene-therapy Inspired Polycation Coating for Protection of DNA Origami Nanostructures

유전자 치료 DNA 종이 접기 Nanostructures의 보호를 위한 Polycation 코팅을 영감

DNA origami nanostructures hold an immense potential to be used for biological and medical applications. However, low-salt conditions and nucleases in ...