计数离子的数量与表面固定的胺寡核酸结合,这些寡核酸包括球形核酸
Stephanie R Walter1, Kaylie L Young, Joseph G Holland
1Department of Chemistry, Northwestern University , Evanston, Illinois 60208, United States.
Journal of the American Chemical Society
|October 26, 2013
概括
离子 (Mg2+) 与DNA (T40) 结合,导致由于电荷选而导致链的收缩和结构变化. 最佳的Mg2+度对于稳定的DNA杂交和没有NaCl的双重组形成至关重要.
科学领域:
- 生物物理学的生物物理.
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- DNA的负电荷来自酸盐组,导致链间排斥.
- 了解离子-DNA相互作用是DNA纳米技术和生物材料的关键.
研究的目的:
- 量化Mg2+离子与DNA结合的情况.
- 调查Mg2+诱导的DNA结构变化.
- 确定DNA杂交和双重稳定性的最佳Mg2+度.
主要方法:
- 没有标签的水相研究.
- 二次波生成 (SHG) 用于离子结合和长度收缩.
- 振动总频率生成 (VSFG),原子力显微镜 (AFM) 和动态光散射 (DLS) 用于结构重新排序.
- 球形核酸 (SNA) 金纳米粒子结合物用于杂交研究.
主要成果:
- 在和时,18-20个Mg2+离子与T40链结合,导致~30%的长度收缩.
- 结合Mg2+会增加电荷选,减少排斥力,并导致DNA卷曲.
- 杂交发生在每条链结合的17.5个Mg2+离子以上;稳定的双重体在18.5-19.0个离子结合 (Tm = 64°C) 时形成.
结论:
- 2+离子在调节DNA结构和相互作用方面发挥着至关重要的作用.
- 在没有NaCl的情况下,电荷定位效应控制着DNA杂交和双重稳定性.
- 这些发现为纳米技术应用中的DNA-DNA相互作用提供了最佳的Mg2+度范围.
