Motifs d’ADN stable, 1D et 2D Nanostructures construit à partir de molécules d’ADN circulaire petit

Xin Guo; Xue-Mei Wang; Shou-Jun Xiao

doi:10.3791/58744

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Article de méthode

Motifs d’ADN stable, 1D et 2D Nanostructures construit à partir de molécules d’ADN circulaire petit

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DOI :

10.3791/58744

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12 avril 2019

Xin Guo¹ , Xue-Mei Wang¹ , Shou-Jun Xiao¹

¹State Key Laboratory of Coordination Chemistry, School of Chemistry and Chemical Engineering, Nanjing University

Dans cet article

Résumé

Cet article présente un protocole détaillé pour ligature de T4 et de la dénaturation PAGE purification de petites molécules d’ADN circulaires, recuit et gel natif analyse de pages de tuiles circulaires, le montage et l’imagerie AFM de nanostructures ADN 1D et 2D, ainsi que d’agarose électrophorèse et centrifugation purification des nanostructures d’ADN finie.

Résumé

Cet article présente un protocole détaillé pour la synthèse de petites molécules d’ADN circulaires, recuit de motifs d’ADN circulaire et la construction de nanostructures ADN 1D et 2D. Au cours des dernières décennies, l’essor des nanotechnologies ADN est attribuée à l’utilisation d’ADN linéaire comme les matériaux de source. Par exemple, la tuile DAO (double crossover, demi-tours antiparallèles, impaires) est bien connue comme un bloc de construction pour la construction de grilles d’ADN 2D ; la structure de base du DAO est issue de deux oligonucléotides monocaténaire linéaire (ss), comme deux cordes en faisant un nœud de granny main droite. Dans les présentes, un nouveau type de tuiles d’ADN appelé Badc (couplé DAO) sont construites en utilisant un petit ss-ADN circulaire de c64nt ou c84nt (circulaires 64 ou 84 nucléotides) comme le brin d’échafaudage et de plusieurs ss-DNAs linéaire comme les brins discontinues. Parfait nanostructures 1D et 2D sont assemblés à partir de Badc tuiles : nanofils infinie, nanospirals, nanotubes, nanorubans ; et finis nano-rectangles. Des protocoles détaillés sont décrites : préparation 1) par ligase T4 et purification par dénaturation PAGE (sur gel de polyacrylamide) des petits oligonucléotides circulaires, 2) recuit de tuiles circulaires stables, suivie de native analyse de PAGE, 3) assemblage de nanofils de 1D infinie, nanorings, nanospirals, infinies treillis 2D de nanotubes et nanorubans et finis 2D nano-rectangles, suivie d’imagerie de l’AFM (Atomic Force Microscopy). La méthode est simple, robuste et abordable pour la plupart des laboratoires.

Introduction

Molécules d’ADN ont été utilisés pour construire beaucoup de genres de nanostructures au cours des dernières décennies. Des motifs typiques incluent DAE (double croisé, antiparallèles, même demi-tours) et DAO carreaux¹^,²^,³, tuiles étoiles⁴^,⁵^,⁶^,⁷, simples Stranded (ss) carreaux⁸^,⁹^,¹⁰et ADN origami¹¹^,¹²