I-motif编程的DNA纳米圆的功能化

科学领域:

• 生物化学 生物化学
• 纳米技术纳米技术
• 分子生物学分子生物学

背景情况:

• DNA纳米架构为机械操作提供了潜力.
• 控制DNA折叠对于设计功能纳米结构至关重要.
• 敏感于pH值的i-动机DNA结构,具有独特的折叠可能性.

研究的目的:

• 系统地研究内部和分子间的i-motif DNA折叠.
• 扩大用于控制DNA纳米架构中的机械操作的工具箱.
• 为了实现双链DNA (dsDNA) 纳米圆的可编程功能化.

主要方法:

• 凝电泳是一种凝电泳.
• 一个圆形的二重化.
• 热变质化是一种热性变质化.
• 原子力显微镜的原子力显微镜.

主要成果:

• i-motif折叠 (内部与分子间) 取决于C-通道的长度.
• 短C通道 (≤6残留物) 有利于分子间折叠.
• 较长的C-通道促进了具有高热稳定的分子内i-motif形成.
• 内部和分子间的i-图案被整合到dsDNA纳米圈中.
• C-tract 长度控制的 i-motif 折叠和纳米圆功能化.
• 内部分子i-动图使可逆的DNA循环收缩/延伸 (质子燃料机器) 成为可能.
• 分子间i-motifs诱导的多元件DNA架构组合 (二分化,循环化).

结论:

• C-tract长度是i-motif折叠和DNA纳米圆功能的一个关键决定因素.
• 由质子触发的i-motif折叠允许可编程的DNA纳米机器.
• 分子间i-图案有助于构建复杂的,相互锁定的DNA纳米结构.
• 这项工作为先进的DNA机械操作和纳米结构形成提供了多功能工具.