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

NSFC (hibe No 91753134 ve 21571100) ve devlet anahtar laboratuvar Bioelectronics, Güneydoğu Üniversitesi finansal destek için sana şükrediyoruz.

1. dairesel DNA'lar hazırlanması
<ol><li>Doğrudan doğruya ezelî daha fazla arıtma ticari şirketler tarafından sağlanan tüm doğrusal DNA'lar kullanın.</li>
	<li>Tüpler altındaki tüm DNA parçaları toplamak 5 min için 5000 × g de DNA örnekleri santrifüj kapasitesi. DNA çözülmeye TE arabellek (10 mM Tris, 1 mM EDTA, pH 8.0) uygun bir hacmi ekleyin.</li>
	<li>"A" ng/µL mikro UV Spektrometre 260 kullanarak her ss-DNA çözüm için konsantrasyon ölçmek nm. "B" µM için "a" ng/µL dönüştürmek b...

<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>

Bu makale odak küçük dairesel DNA molekülün sentez ve DNA nanoyapıların Meclisi sunulan iletişim kuralları. Rasgele sıralı DNA tasarımlar çoğunu bu protokol için kullanılabilir. Dairesel DNA'lar saflığı DNA derlemeler başarısı için önemlidir. Cyclization üretim verimini doğrusal DNA 5'-fosforile konsantrasyonu azaltarak geliştirilebilir; Ancak, bu dairesel DNA'lar aynı miktarda üretmek için iş yükünü artırır. Ateli DNA iplikçikleri uzunluğunu da doğru ligasyonu tepki etkiler, yakla?...

DNA molekülleri on yıl içinde pek çok nanoyapıların oluşturmak için kullanılmaktadır. Tipik motifler içerir DAE (çift crossover, antiparalel, hatta yarı-döner) ve DAO fayans1,2,3, yıldız fayans4,5,6,7, tek (ss) fayans8,9,10ve DNA origami11,12,13telli. Bu DNA motifleri ve kafesler doğrusal ss-DNA'lar monte edilir. Son zamanlarda, biz ve diğerleri dairesel ss-oligonucleotides kullanımı motifleri, 1 D nanotüpler ve 2D kafesler14,15,16,17oluşturmak için iskele bildirdi. Holliday Kavşağı (HJ)18,19,20,21 c64nt ortasına de ekleyerek, bir çift iki eşleşmiş DAO döşeme kurulan17olabilir. Bu yeni cDAO motifi ve onun türevleri stabildir ve 2D montajı katı DNA 3 × 5 µm2kafesler. Bu yazıda, kullandığımız bir terim "dairesel çini", bir dairesel iskele ve ss-oligonucleotides doğrusal diğer zımba ile inşa istikrarlı bir DNA karmaşık molekül olarak tanımlanır ve başka bir terim olan doğrusal tam bir dizi inşa "doğrusal çini" SS-oligonucleotides.
Bu iletişim kuralı DNA nanoyapıların iskele olarak küçük dairesel DNA molekülleri ile beş çeşit oluşturmak gösterilmiştir: 1) sonsuz 1 D c64nt ve c84nt nanowires, 2) sonsuz 2D cDAO-c64nt-O ve cDAO-c64nt-E (-O temsil eden bir tek sayı 5 yarı-döner ve -E 4 yarı-turnike temsil bir çift sayı) Kafesler, 3) sonsuz 2D cDAO-c84nt-O ve cDAO-c84nt-E Kafesler, 4) sonlu 2D 5 × 6 cDAO-c64nt-O ve 5 × 6 cDAO-c74 & 84nt-O dikdörtgenler, 5) sonsuz 1 D acDAO-c64nt-E nanorings ve nanospirals ( lütfen bakın Şekil 3-5 şematik çizimler ve DNA nanoyapıların yukarıdaki beş çeşit görüntüleri için). 1D c64nt ve c84nt nanowires her c64nt ve c84nt iskele iki doğrusal zımba ile sırasıyla ilişkili monte edilir. CDAO-c64nt, acDAO-c64nt, cDAO-c74nt veya cDAO-c84nt dairesel her parçasına c64nt, c74nt veya c84nt dört doğrusal zımba ile ilgili kendi iskele üzerinden sırasıyla komplementer olan. Sonsuz 2D kafesler iki dairesel döşemeleri farklı ard arda geliş ile aynı tür gelen monte edilir. İki sonlu 2D dikdörtgen kafesler 32 dairesel alt döşeme iki kümelerinden sırasıyla monte edilir. Para kazanmak için sadece bir sıralı c64nt, c74nt ve c84nt kullanılır ilgili iskele farklı çıkıntılar 32 cDAO-c64nt, 12 cDAO-c74nt ve 20 cDAO-c84nt dairesel alt fayans sırasıyla ilk adımdaki alt döşeme tavlama, sonra tavlamak için kullanılır ise karşılık gelen 32 dairesel alt fayans karıştırın ve sonlu 5 × 6 cDAO-c64nt-O ve 5 × 6 cDAO-c74 & 84nt-O Kafesler, sırasıyla montajı adım tavlama ikinci kafes uygulayın. Daha fazla para ve uğraşları mal olacak ancak kesinlikle, dairesel iskele farklı sıralı sonlu boyutu taşınımı, çeşitli birleştirmek için kabul edilebilir. Sonsuz 1D acDAO-c64nt-E nanorings ve nanospirals gelen bir sıralı asimetrik acDAO-c64nt fayans 4 yarı-döner çift sayıda doğrusal bağlantıları ile komplementer. CDAO-c64nt ve cDAO-c84nt, 4 ve 5 yarı-döner tek sayıda çift sayıda intertile mesafeler tarafından sırasıyla ayırt edilirler dairesel fayans sonsuz 2D kafesler monte için iki yaklaşım vardır. Eski tüm taşlar aynı şekilde hizalanmasını gerektirir; İkinci münavebe Helisel eksenler boyunca iki komşu fayans yüz gerektirir. Döşemeyi katı ve düzlemsel, cDAO-c64nt gibi her iki yaklaşımın düzlemsel nanoribbons oluşturur; döşemeyi cDAO-c84nt, 4 çift sayıda intertile bağlantı gibi bir yöne doğru kavisli ise yarım döner nanotüpler, oluşturmak 5 sayılı intertile bağlantı yarım sırayla düzlemsel nanoribbons ortadan kaldırılması nedeniyle üretecek eğri döşeme diğer hizalama eğriliği önyargılı büyüme. 1D ve 2D DNA nanoyapıların dairesel fayans üzerinden başarılı Meclisi bu yeni yaklaşımın birkaç avantajları gösterir: istikrar ve doğrusal fayans üzerinde dairesel fayans, kiral karoları asimetrik nanoyapıların Meclisi için sertlik gibi zorunlu nanorings ve nanoribbons, anlama DNA mekaniği ve moleküler yapıları, vbüzerinde yeni vizyonlar.

<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

Bu makalede küçük dairesel DNA molekülleri, sentezi için detaylı bir protokol sunar besleme dairesel DNA motifleri ve 1 D ve 2D DNA nanoyapıların inşaatı. On yıl içinde DNA nanoteknolojisi hızla gelişmesi doğrusal DNA'lar kullanmak için kaynak malzemesi olarak atfedilir. Örneğin, DAO (crossover, antiparalel, garip yarım döner) döşeme iyi 2D DNA kafesler inşası için bir yapı taşı olarak bilinir; DAO çekirdek yapısı iki ipler bir sağ el büyükanne düğüm yapma gibi iki doğrusal tek iplikçikli (ss) oligonucleotides yapılmıştır. Burada, DNA fayans cDAO (eşleşmiş DAO) adı verilen yeni bir tür inşa edilir bir küçük dairesel ss-DNA'yı c64nt veya c84nt kullanarak (dairesel 64 veya 84 nukleotid) İskele iplikçik ve birkaç doğrusal ss DNA'lar zımba iplikçikler olarak olarak. Mükemmel 1D ve 2D nanoyapıların cDAO fayans monte: sonsuz nanowires, nanospirals, nanotüpler, nanoribbons; ve sonlu nano-dikdörtgenler. Detaylı iletişim kuralları açıklanmıştır: 1) hazırlık 3) Montaj yerel sayfa analiz, ardından 2) istikrarlı dairesel fayans, tavlama T4 ligaz ve arıtma sayfa (polyacrylamide Jel Elektroforez) küçük dairesel oligonucleotides denaturing tarafından sonsuz 1 D nanowires nanorings, nanospirals, sonsuz 2D kafesler nanotüpler ve nanoribbons ve sonlu 2D nano-dikdörtgenler, AFM (Atomik kuvvet mikroskobu) görüntüleme tarafından takip ettim. Basit, sağlam ve çoğu labs için ekonomik yöntemdir.

Dairesel DNA jel lifleri23,24,25' habercisi doğrusal DNA'sının gözenek dairesel DNA içinde nüfuz çünkü sayfa (Şekil 2) denaturing ve geri zekalı göre biraz daha yavaş hareket eder. Oligo-monomer cyclization doğru ligasyonu tepki verimliliği bağlıdır yüzey sıra ve konsantrasyon, reaksiyon ısısı, zaman, vb. Bir öncü konsantrasyon doğr...

Watch this Scientific Journal Video about Stable DNA Motifs, 1D and 2D Nanostructures Constructed from Small Circular DNA Molecules at JoVE.com

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

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

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

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

Bu yöntem, doğrusal oligonükleotid, DAS kaynak malzemelerden DNA nanoteknoloji genişletir, biraz daha dairesel DAS içine. Bu teknik ana avantajları basit, sağlam ve en laboratuvarları için uygun olmasıdır. Dairesel DNA arınması için, karıştırma ile 140 mikrolitre son hacmine, taze hazırlanmış, bozulmamış dairesel DNA çözeltisine 20 mikrolitre formamid ekleyin.Yedi ila dokuz denaturing PAGE jel kuyularının her birine 16 ila 20 mikrolitre dairesel DNA Çözeltisi yükleyin. İki mikrolitre yükleme boyasını ilgili öncül doğrusal DNA'nın sekiz mikrolitresiyle karıştırın ve karışımı ayrı bir referans kuyusu içine enjekte edin. Sonra xylene cyanol FF jel aşağı yaklaşık üçte iki gözlenebilir zaman çalıştırmak durdurma, santimetre başına 10 volt yaklaşık iki saat boyunca jel çalıştırın.Lastik eldiven ve gözlük giyen, floresan ince katmanlı kromatografi plaka üzerine jel transfer, ve uv ışınlama gölgesinde olarak hedef jel bantları kesmek için bir jilet kullanın. Kurutma için iki mililitrelik mikrosantrifüj tüp içine jel bantları yerleştirin, sonra bir hamur içine kurutulmuş jeller püre, ve jel iki katı hacimde de-iyonize su ekleyin, oda sıcaklığında gece sallayarak için. Ertesi sabah, karışımı iki mililitrelik mikrosantrifüj tüpüne süzün, ilk tüpün kenarlarını küçük bir iyotlu su hacmiyle durulayın ve artık DNA'yı geri almak için tekrar filtreuygulayın.Sonra dairesel DNA'yı etanol çökeltisi ile arındırın ve DNA'yı eksi 20 derecede saklayın. Bir pot tavlama için, 10 kat Tris asetat EDTA magnezyum tampon iki mikrolitre karıştırın, eşit molar oranlarda doğrusal ve dairesel iplikçikler bir dizi her 10 mikromolar DNA stok çözeltisi bir mikrolitre, ve ek Tris EDTA tampon 200 mikrolitre lik son hacmine. Sonra 48 saat içinde, 95 ila 25 santigrat derece bir termal şişe de montaj çözeltisi anneal.Sonsuz kafeslerin iki aşamalı tavlama için, 10 kat Tris asetat EDTA magnezyum tampon iki mikrolitre karıştırın, eşit molar oranlarda doğrusal ve dairesel iplikçikler bir dizi her 10 mikromolar DNA stok çözeltisi bir mikrolitre, ve ek Tris EDTA tampon 200 mikrolitre PCR test tüpü, 20mikrolitre son hacmine. İlk alt karo annealing adımında, bir PCR termocycler'da her öncül alt karo çözeltisi, 95 ila 25 santigrat derece arasında, iki buçuk saatten fazla hızlı bir doğrusal soğutma yöntemi kullanarak anneal. Montaj çözeltisini hazırlamak için, dört sonsuz kafesin her biri için, karşılık gelen iki alt döşeme çözeltisinin her birinin 10 mikrolitresini, her iplikçik için 0,25 mikromolar nihai konsantrasyona karıştırın.İkinci kafes tavlama adımında, yavaş soğutma yöntemi kullanarak 20 mikrolitrekarışımı bir PCR termocycler'da karıştırın. İki sonlu dikdörtgen kafesin iki adım annealing için, 10 kat Trisat EDTA magnezyum tampon bir mikrolitre karıştırın, eşit molar oranlarda doğrusal ve dairesel iplikçikler bir dizi her 10 mikromolar DNA stok çözüm 0.5 mikrolitre, ve ek Tris EDTA tampon 200 mikrolitre PCR test tüpü, 10 mikrolitre son hacmine. İlk annealing adımda, 95 ila 25 santigrat derece, iki buçuk saat içinde, hızlı doğrusal soğutma yöntemi ni kullanarak, PCR termocycler her öncül alt karo çözüm, ve annealed 32 alt karo çözümleri karıştırın, her 2 mikrolitre ile, birlikte 200 mikrolitre PCR test tüpü, 64litre son hacmi.Daha sonra, ikinci annealing adımda, anneal 64 mikrolitre karışımı termocycler, yavaş soğutma yöntemi kullanarak, gösterildiği gibi. Sonlu kafeslerin elektroforez arınması için, yerli bir 2% agarose jel hazırlamak ve her kuyuya sonlu kafes çözeltisi 20 mikrolitre yük, birlikte 100 ila 3000 baz çifti DNA merdiveni 5 mikrolitre ilave, ayrı bir kuyuda. Bir buz suyu banyosunda 5 volt santimetre de jel iki saat çalıştırdıktan sonra, UV ışığı altında 1000 baz çifti marker düzeyinde hedef jel bantları kesti, gösterildiği gibi, ve ince parçalar halinde jel bantları dilim.Ezilmiş jelleri bir filtre sütununa yerleştirin ve kafesleri çıkarmak için sütunu santrifüj edin. Sonra, atomik kuvvet mikroskobu görüntüleme için çözüm toplamak. Polyethalen glikol veya PEG tarafından sonlu kafes saflaştırması için, sonlu kafes çözeltisinin 50 mikrolitresini %15 PEG 8000 tampon eşit hacimle karıştırın, çözeltiyi santrifüj edin ve ek bir santrifüj için 100 mikrolitre PEG tamponunda peleti yeniden askıya alın.İkinci santrifüjden sonra, tris asetat EDTA magnezyum tampon pelet askıya, atomik kuvvet mikroskobu görüntüleme için. Sonsuz 2D kafes atomik kuvvet mikroskop görüntüleme için, mika taze bir tabaka kapalı cleave, ve temiz yüzeye annelik örnek iki mikrolitre mevduat. DNA kafesleri mika yüzeyine emmek için iki dakika bekleyin, iki kez yüzeyi yıkamadan önce, yıkama başına de-iyonize su 100 mikrolitre ile, ikinci yıkama dan sonra basınçlı hava ile yüzey kurutma.Havadaki sonsuz DNA kafeslerinin atomik kuvvet mikroskop görüntülerini elde etmek için, görüntüleme yazılımındaki dokunma modunu açın ve tetkik boyutunu 0,5 ila beş mikrometreye, tarayın çözünürlüğünü 512 satıra ve tetkik hızını 1 ile 3,5 Hertz arasında ayarlayın. Daha sonra mika yüzeyini üçgen atomik kuvvet mikroskop probları ile tazbim. Sonlu DNA kafesleri görüntüleme için, mika taze bir tabaka kapalı cleave, gösterildiği gibi, ve bir kat Tris asetat EDTA magnezyum tampon 80 mikrolitre temiz mika yüzeyine yatırmak.Daha sonra, tampon içine sonlu örneklerin beş mikrolitre ekleyin ve DNA kafesleri mika yüzeyine emmek için iki dakika izin, tris asetat EDTA magnezyum tampon başka eklemeden önce. Daha sonra, tarama boyutunu 0,5 ila bir mikrometreye, tarama çözünürlüğünü 256 satıra ve tarama hızını 1,5 Hertz'e ayarlayın ve yüzeyi üçgen problarla taramayı n için izleyin. Dairesel DNA, denaturing PAGE'deki öncül doğrusal DNA'dan biraz daha yavaş hareket eder, çünkü dairesel DNA'nın içindeki gözenek jel lifleri tarafından nüfuz edilir ve geridir.Dairesel 64 nükleotit montaj ailelerinin her bir montaj için tek bir net ve temiz bandı vardır ve bu da monomer motiflerinin stabilitesini doğrular. Dairesel 84 nükleotit montaj karolar, ancak, kendi ana bantları etrafında smear var, küçük yan ürünlerin varlığını gösteren. Yanlış ortakların ürünleri tarafından minör ne olursa olsun, yüksek verim ile mükemmel kafesler hedef monomer motifleri monte edilebilir.Her montaj, nanowires, nanotüpler, nanospiraller, nanoribbons ve nanorectangles gibi mikrometre ölçeğinde kendi morfolojik özelliklere sahiptir. Bu yordamı çalışırken, özellikle, adımlar sırasında veya dışında enkaz kirlenmesini önlemek için hatırlamak önemlidir. Geliştirildikten sonra, bu teknik DNA nanoteknolojisi alanında yapılan araştırmaların önünü açmış ve daha dairesel DNA nanoteknolojisinin yeni aile üyelerini keşfedilmiştir.

Research

JoVE Journal

Chemistry

Gyroid Nickel Nanostructures from Diblock Copolymer Supramolecules

Buradaki iki bloklu kopolimer Supramolecules ikinci Gyroid Nikel Nanoyapılar

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

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

Tersi Küçük Moleküller veya Biosensor Uygulamaları için Çok bileşenli Yapılar hareketsiz için microfluidic On-chip Yakalama sikloeklenme Tepki

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 Origami bir Bio-duyarlı Robot katlanması ve Karakterizasyonu

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

Tek iplikli DNA Fayans Complex iki boyutlu şekiller Self-montaj

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

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

DNA Origami Analiz ve Deney için Mika ve Silikon Yüzeyler Hazırlanması

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

Son derece kararlı, Fonksiyonel Tüylü Nanoparçacıklar ve Ahşap Elyaf Biyopolimerler: Sürdürülebilir Nanoteknoloji Doğru

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

DNA Manyetik Parçacık dinamik ve elektroforetik ışık saçılma göre analiz bağlama

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

Gen terapisi Polycation kaplama DNA Origami nanoyapıların korunması için ilham.

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