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

Estamos agradecidos por el apoyo financiero de la NSFC (Nº de becas 91753134 y 21571100) y la Universidad Estatal de clave laboratorio de Bioelectrónica del sureste.

1. preparación de DNAs circulares
<ol><li>Utilice todas DNAs lineales proporcionadas por las empresas comerciales directamente sin una posterior purificación.</li>
	<li>Las muestras de ADN a 5.000 x g durante 5 minutos recoger todos los gránulos de ADN en la parte inferior de los tubos de centrífuga. Añadir un volumen adecuado de tampón TE (10 mM Tris, 1 mM EDTA, pH 8.0) para disolver el ADN.</li>
	<li>Medir la concentración de "a" ng/μl de cada solución de ss-DNA usando un micro espectrómetro de UV a 260 nm....

<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>

Los protocolos presentados en este enfoque del artículo de la síntesis de pequeñas moléculas de ADN circular y la Asamblea de nanoestructuras de ADN. La mayor parte de diseños de ADN ordenados al azar puede utilizarse en el presente Protocolo. La pureza de los DNAs circulares es crítica para el éxito de los conjuntos de ADN. El rendimiento de producción de ciclación puede mejorarse reduciendo la concentración de ADN lineal 5'-fosforilados; sin embargo, esto aumentará la carga de trabajo para producir la misma ...

Las moléculas de ADN se han utilizado para construir muchos tipos de nanoestructuras en décadas. Motivos típicos incluyen DAE (doble cruce, antiparalela, incluso medias vueltas) y DAO azulejos1,2,3, azulejos estrellas4,5,6,7, trenzado (ss) azulejos8,9,10y ADN origami11,12,13. Estos motivos de ADN y los enrejados están montados de ss-DNAs lineales. Recientemente, otros ya hemos divulgado el uso de oligonucleótidos de ss circular como andamios para construir motivos, nanotubos de 1D y 2D enrejados14,15,16,17. Insertando un Holliday junction (HJ)18,19,20,21 en el centro de c64nt, un par de dos azulejos DAO acoplados puede ser formado17. Este nuevo motivo cDAO y sus derivados son estables y lo suficientemente rígido para montar 2D ADN enrejados hasta 3 × 5 μm2. En este trabajo, utilizamos un término de "mosaico circular", que se define como una estable molécula compleja de DNA construida con un andamio circular y otras grapas lineales de oligonucleótidos de ss, y otro término de "mosaico lineal", que se construye a partir de un conjunto completo de lineal SS-oligonucleótidos.
Este protocolo muestra cómo crear cinco tipos de nanoestructuras de ADN con pequeñas moléculas circulares de ADN como andamios: 1) infinita nanohilos de c64nt y c84nt D 1, 2) infinito 2D cDAO-c64nt-O y cDAO-c64nt-E (-O representa un número impar de 5 medias vueltas y -E representa un número par de 4 medias vueltas) enrejados, 3) infinitos 2D cDAO-c84nt-O y cDAO-c84nt-E enrejados, 4) finito 2D 5 × 6 cDAO-c64nt-O y 5 × 6, rectángulos cDAO-c74 & 84nt-O, 5) infinito 1D Nanoanillos de acDAO-c64nt-E y nanospirals (refiera por favor a Figura 3-5 para los dibujos esquemáticos y las imágenes de los anteriores cinco tipos de nanoestructuras de ADN). El 1D c64nt y c84nt los nanohilos se ensamblan desde cada andamio c64nt y c84nt asociado con dos grapas lineales respectivamente. Cada loseta circular de cDAO-c64nt, c64nt de acDAO, cDAO-c74nt o cDAO-c84nt es templado de su andamio correspondiente de c64nt, c74nt o c84nt con cuatro grapas lineales respectivamente. Los enrejados 2D infinitos se montan con el mismo tipo de dos fichas circulares con diferentes secuencias. Los dos enrejados de rectángulo 2D finito se montan de dos conjuntos de sub-fichas circular 32 respectivamente. Para ahorrar dinero, c84nt, c74nt y c64nt sólo una-secuencia se utiliza como el andamio respectivo y diferentes voladizos se recuece el 32 cDAO-c64nt, 12 cDAO-c74nt y circular baldosas sub 20 cDAO-c84nt respectivamente en el primer paso del recocido de las baldosas, luego mezclar las sub-fichas circular 32 correspondientes y aplicar el segundo enrejado recocido paso para montar el cDAO de finitas 5 × 6-c64nt-O y 5 × 6 cDAO-c74 & 84nt-O enrejados, respectivamente. Definitivamente, andamios circulares ordenados de manera diferente pueden ser adoptados para montar una variedad de nanoestructuras de tamaño finito, sin embargo costará más dinero y trabajos. El infinito 1D acDAO-c64nt-E Nanoanillos y nanospirals son recocido de Tejas una secuencia asimétrica acDAO-c64nt con conexiones lineales de un número par de 4 medias vueltas. Existen dos enfoques para armar enrejados 2D infinitos de azulejos circulares de cDAO-c64nt y cDAO-c84nt, que se distinguen por las distancias intertile de un número par de 4 y un número impar de 5 medias vueltas respectivamente. El primero requiere que todas las fichas para ser alineados idénticamente; Este último requiere alternancia de las caras de dos fichas vecinas a lo largo de los ejes helicoidales. Si el azulejo es rígido y planar, como cDAO-c64nt, ambos enfoques generará nanoribbons planar; Si la teja es curva hacia una dirección, como cDAO-c84nt, la conexión intertile de un número par de 4 vueltas media generará nanotubos, mientras que la conexión intertile de un número impar de 5 vueltas media producirá nanoribbons planar debido a la eliminación de crecimiento sesgado de curvatura por alineación alterna de teja curva. La exitosa asamblea de nanoestructuras de ADN de 1D y 2D de azulejos circular indica varias ventajas de este nuevo enfoque: forzada estabilidad y rigidez de circular azulejos sobre azulejos lineales, azulejos quirales para montaje de nanoestructuras asimétrico como Nanoanillos y nanoribbons, nuevas visiones en la comprensión de la mecánica de ADN y las estructuras moleculares, etcetera.

<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

Este artículo presenta un protocolo detallado para la síntesis de pequeñas moléculas de ADN circular, recocido de circular motivos de ADN y la construcción de nanoestructuras de ADN de 1D y 2D. Durante décadas, el rápido desarrollo de la nanotecnología de ADN se atribuye al uso de DNAs lineales como los materiales. Por ejemplo, el azulejo DAO (doble cruce, antiparalelos, impares de medias vueltas) es conocido como un bloque de construcción para la construcción de enrejados de ADN 2D; la estructura base del DAO se hace de dos oligonucleótidos lineal monocatenario (ss), como dos cuerdas haciendo un nudo de la abuelita de mano derecha. Aquí, un nuevo tipo de azulejos de ADN llamado cDAO (DAO acoplado) se construyen utilizando una pequeño ss-DNA circular de c64nt o c84nt (circular 64 o 84 nucleótidos) como el filamento de andamio y varios ss-DNAs lineales como las hebras discontinuas. Perfectos Nanoestructuras 1D y 2D son ensamblados de azulejos cDAO: infinito nanohilos, nanotubos, nanospirals, nanoribbons; y nano-rectángulos finitos. Protocolos detallados se describen: 1) preparación por T4 ligasa y purificación desnaturalizando PAGE (electroforesis en gel de poliacrilamida) de oligonucleótidos circular pequeño, 2) recocido de Tejas circular estables, seguido por análisis de la página nativa, montaje de 3) de infinito 1D nanohilos, Nanoanillos, nanospirals, infinitos 2D enrejados de nanotubos y nanoribbons nano-rectángulos finitos de 2D, seguido de proyección de imagen de AFM (microscopía de fuerza atómica). El método es simple, robusto y asequible para la mayoría de laboratorios.

El ADN circular se mueve ligeramente más lento que su precursor ADN lineal en desnaturalización página (figura 2) porque se penetra el poro dentro de la DNA circular y retardado por gel de fibras23,24,25. La eficiencia de la reacción de ligadura correcta por ciclización de oligo-monómero depende de la secuencia de sustrato y concentración, temperatura de reacc...

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

Este artículo presenta un protocolo detallado para ligadura de T4 y desnaturalización página purificación de moléculas pequeñas de ADN circular, recocido y del análisis de la página nativa de Tejas circular, montaje y proyección de imagen de AFM de nanoestructuras de ADN de 1D y 2D, así como de agarosa gel purificación de electroforesis y centrifugación de nanoestructuras de ADN finito.

Motivos de ADN estable, 1D y 2D nanoestructuras construyen a partir de moléculas de ADN Circular pequeño

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

Este método extiende la nanotecnología del ADN a partir de los materiales de origen del oligonucleótido lineal, DAS, a un DAS más circular. Las principales ventajas de estos técnicos son que es simple, robusto y asequible para la mayoría de los laboratorios. Para la purificación circular del ADN, añada 20 microlitros de formamida a una solución de ADN circular recién preparado e intacto, a un volumen final de 140 microlitros con mezcla.Cargue de 16 a 20 microlitros de solución circular de ADN a cada uno de siete a nueve pozos de gel PAGE desnaturalizadores. Mezclar dos microlitros de tinte de carga con ocho microlitros del ADN lineal precursor correspondiente, e inyectar la mezcla en un pozo de referencia separado. A continuación, ejecute el gel durante unas dos horas a 10 voltios por centímetro, deteniendo la carrera cuando el xileno ciaol FF se puede observar alrededor de dos tercios por el gel.Usando guantes y gafas de goma, transfiera el gel a una placa de cromatografía fluorescente de capa fina y use una cuchilla de afeitar para cortar las bandas de gel de destino, tal como se ve a la irradiación UV. Coloque las bandas de gel en un tubo de microcentrífuga de dos mililitros para secar, luego machaque los geles secos en una pasta y agregue agua desingelada al doble del volumen de gel, para agitar durante la noche a temperatura ambiente. A la mañana siguiente, filtre la mezcla en un tubo de microcentrífuga de dos mililitros, enjuagando los lados del primer tubo con un pequeño volumen de agua desinimañada para recuperar cualquier ADN residual, y filtrando de nuevo para combinar los sobrenadas.Luego purificar el ADN circular a través de la precipitación de etanol, y almacenar el ADN en menos 20 grados Celsius. Para un recocido de maceta, mezcle dos microlitros de tampón de magnesio EDTA de acetato Tris de 10 veces, un microlitro de cada solución de material de ADN micromolar de un conjunto de hebras lineales y circulares en proporciones molares iguales, y tampón Tris EDTA adicional en un tubo de prueba PCR de 200 microlitros, a un volumen final de 20 microlitros. A continuación, recose la solución de montaje en una botella térmica de 95 a 25 grados Centígrados, durante 48 horas.Para el recocido en dos pasos de las celosías infinitas, mezcle dos microlitros de tampón de magnesio EDTA de acetato de Tris de 10 veces, un microlitro de cada solución de material de ADN micromolar de cada 10 micromolares de un conjunto de hebras lineales y circulares en proporciones molares iguales, y un tampón Tris EDTA adicional en un tubo de ensayo PCR de 200 microlitros, a un volumen final de 20 microlitros. En el primer paso de recocido de sub-teja, recose cada solución de sub-teja precursora en un termocicloctador PCR, utilizando un método de enfriamiento lineal rápido de 95 a 25 grados Celsius, durante dos horas y media. Para preparar la solución de montaje, para cada una de las cuatro celosías infinitas, mezcle 10 microlitros de cada una de las dos soluciones de subtaja correspondientes, a una concentración final de 0,25 micromolares para cada hebra.En el segundo paso de recocido de celosía, recocido la mezcla de 20 microlitrados en un termocicloctador PCR, utilizando un método de enfriamiento lento. Para el recocido en dos pasos de dos celosías rectangulares finitas, mezcle un microlitro de 10 pásnbús de magnesio Tris acetato EDTA, 0,5 microlitros de cada solución de 10 micromolares de ADN de un conjunto de hebras lineales y circulares en proporciones molares iguales, y un búfer Tris EDTA adicional en un tubo de ensayo PCR de 200 microlitros, a un volumen final de 10 microlitros. En el primer paso de recocido, recose cada solución precursora de subtaje en el termocicloctador PCR, utilizando el método de enfriamiento lineal rápido, como se demostró, de 95 a 25 grados Celsius, más de dos horas y media, y mezclar las soluciones de sub-baldosas recocidos 32, cada una con 2 microlitros, juntos en un tubo de prueba PCR de 200 microlitros, a un volumen final de 64 microlitros.A continuación, en el segundo paso de recocido, recocido la mezcla de 64 microlitrotro en el termociclo, utilizando el método de enfriamiento lento, como se demostró. Para la purificación de la electroforesis de las celosías finitas, preparar un gel nativo de 2% agarosa y cargar 20 microlitros de la solución de celosía finita en cada pozo, junto con la adición de 5 microlitros de una escalera de ADN de 100 a 3000 pares de base, en un pozo separado. Después de ejecutar el gel durante dos horas a 5 voltios por centímetro en un baño de agua helada, corte las bandas de gel objetivo a aproximadamente el nivel del marcador de par base 1000 bajo luz UV, como se ha demostrado, y corte las bandas de gel en trozos finos.Coloque los geles triturados en una columna de filtro y centrifugar la columna para extraer las celosías. A continuación, recoja la solución para la toma de imágenes por microscopía de fuerza atómica. Para la purificación de celosía finita por glicol de polietaleno, o PEG, mezcle 50 microlitros de la solución de celosía finita con un volumen igual de 15%PEG 8000 tampón, centrifugar la solución y re suspendir el pellet en 100 microlitros de tampón PEG, para una centrifugación adicional.Después de la segunda centrifugación, vuelva a suspender el pellet en Tampón de magnesio EDTA de acetato de Tris, para la toma de imágenes de microscopía de fuerza atómica. Para obtener imágenes infinitas del microscopio de fuerza atómica de celosía 2D, corte una nueva capa de mica y deposite dos microlitros de la muestra recocido en la superficie limpia. Dejar que las celosías de ADN se absorban dos minutos hasta la superficie de la mica, antes de lavar la superficie dos veces, con 100 microlitros de agua desiniónica por lavado, secando la superficie con aire comprimido después del segundo lavado.Para obtener imágenes de microscopio de fuerza atómica de las celosías de ADN infinitas en el aire, abra el modo de roscado en el software de imágenes y establezca el tamaño del escaneo en 0,5 a cinco micrómetros, la resolución del escaneo en 512 líneas y la velocidad de escaneo entre uno y 3,5 Hertz. A continuación, escanee la superficie de la mica con sondas triangulares de microscopio de fuerza atómica. Para imágenes de celosías de ADN finitas, corte una nueva capa de mica, como se ha demostrado, y deposite 80 microlitros de un tampón de magnesio Tris acetato de Tris en la superficie limpia de mica.A continuación, agregue cinco microlitros de muestras finitas en el tampón, y permita que las celosías de ADN se absorban dos minutos a la superficie de la mica, antes de agregar otros 50 microlitros de tampón de magnesio EDTA de acetato de Tris a la sonda. A continuación, establezca el tamaño de escaneado en 0,5 a un micrómetro, la resolución de escaneado en 256 líneas y la velocidad de escaneo en 1,5 Hertz, antes de escanear la superficie con las sondas triangulares, como se ha demostrado. El ADN circular se mueve ligeramente más lento que su ADN lineal precursor en la PAGINA desnaturalista, porque el poro dentro del ADN circular es penetrado y retardado por las fibras de gel.Las familias circulares de 64 conjuntos de nucleótidos tienen una sola banda clara y limpia para cada ensamblaje, lo que confirma la estabilidad de sus motivos monómeros. Las familias circulares de 84 conjuntos de nucleótidos de azulejos, sin embargo, tienen frotis alrededor de sus bandas principales, lo que indica la presencia de subproductos menores. Independientemente del menor por productos de asociados incorrectos, excelentes celosías con altos rendimientos se pueden ensamblar a partir de los motivos monómeros de destino.Cada ensamblaje tiene sus propias características morfológicas en la escala micrómetro, como nanohilos, nanotubos, nanospirales, nanoribbons y nanorectángulos. Al intentar este procedimiento, es importante recordar evitar, en particular, la contaminación de escombros durante o fuera de los escalones. Después de su desarrollo, esta técnica allanó el camino para que las investigaciones en el campo de la nanotecnología del ADN exploraran nuevos miembros de la familia de una nanotecnología de ADN más circular.

Research

JoVE Journal

Chemistry

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Gyroid Níquel Nanoestructuras de copolímero de dibloques supramoléculas

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

Investigación

Química

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

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