24螺旋DNA折り紙構造の効率的自己組立と単一分散性調節研究

Xiao-fang Guo ,  

Ya Wang ,  

Tong-kai Zhan ,  

Wei-na Fang ,  

摘要

DNA折り紙技術は、単鎖DNA骨格の正確な展開とステープルチェーンの正確な退火を利用して、原子レベルの精度を持つ2次元/3次元のナノ構造を効率的に構築し、生体センサ、ナノフォトニクス、および標的薬物送達などの領域で重要な応用の可能性を示しています。しかし、折り紙構造物間の非特異的凝集問題は、機能的な応用を制約しています。本研究では、24螺旋(24-helix bundles、24HB)DNA折り紙をモデル体系とし、Mg2+ 濃度や退火グラデーションなどの合成条件の最適化により、96%の構造完全性を持つ目標生成物を成功製造し、また末端単一チェーン部分修饰および骨格リングデザインの2つの戦略が24HB DNA折り紙の単一分散性に及ぼす影響をさらに調査しました。結果は、24HB DNA折り紙の末端部分修飾ポリT (4ntまたは7nt)単一チェーンブラシが系の単一分散性を著しく向上させ、その中で7nt単一チェーンブラシの方が4ntより効果的であることを示しました。末端骨格リングデザイン(単一分散性72%)が単一末端骨格リングデザイン(42%)よりも優れており、その効果は7nt単一末端ポリT単一チェーンブラシ(78%)と同等であることが示されました。最後に、二端骨格リングに基づく骨格リング-末端単一チェーンブラシ複合戦略を構築し、単一分散性を87%に向上させました。この研究は、DNA折り紙の高純度製造の標準化された手順を確立しただけでなく、機能性DNAナノデバイスの精密な組み立てのための普遍的な設計原則を提供しています。

关键词

DNA折り紙; 自己組立; 単一分散性; 末端無鈍化.

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