• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

DNA 折纸结构的全化学连接。

Chemical ligation of an entire DNA origami nanostructure.

机构信息

Molecular Biophysics Group, Peter Debye Institute for Soft Matter Physics, Universität Leipzig, 04103 Leipzig, Germany.

Institute for Molecular Cell Biology, Westfälische Wilhelms-Universität Münster, 48149 Münster, Germany.

出版信息

Nanoscale. 2021 Oct 28;13(41):17556-17565. doi: 10.1039/d1nr04225d.

DOI:10.1039/d1nr04225d
PMID:34657945
Abstract

Within the field of DNA nanotechnology, numerous methods were developed to produce complex two- and three-dimensional DNA nanostructures for many different emerging applications. These structures typically suffer from a low tolerance against non-optimal environmental conditions including elevated temperatures. Here, we apply a chemical ligation method to covalently seal the nicks between adjacent 5' phosphorylated and 3' amine-modified strands within the DNA nanostructures. Using a cost-effective enzymatic strand modification procedure, we are able to batch-modify all DNA strands even of large DNA objects, such as origami nanostructures. The covalent strand linkage increases the temperature stability of the structures by ∼10 K. Generally, our method also allows a 'surgical' introduction of covalent strand linkages at preselected positions. It can also be used to map the strand ligation into chains throughout the whole nanostructure and identify assembly defects. We expect that our method can be applied to a large variety of DNA nanostructures, in particular when full control over the introduced covalent linkages and the absence of side adducts and DNA damages are required.

摘要

在 DNA 纳米技术领域,已经开发出许多方法来制备复杂的二维和三维 DNA 纳米结构,以满足许多新兴应用的需求。这些结构通常对非理想环境条件(包括高温)的容忍度较低。在这里,我们应用化学连接方法将相邻的 5'磷酸化和 3'氨基修饰链之间的 DNA 纳米结构中的缺口共价密封。通过使用经济有效的酶促链修饰程序,我们能够批量修饰所有 DNA 链,即使是大型 DNA 物体(如折纸纳米结构)也可以。共价链连接将结构的温度稳定性提高了约 10 K。通常,我们的方法还允许在预选位置“手术”引入共价链连接。它还可以用于将链连接映射到整个纳米结构中的链上,并识别组装缺陷。我们预计我们的方法可以应用于多种 DNA 纳米结构,特别是当需要完全控制引入的共价键并且不存在副产物和 DNA 损伤时。

相似文献

1
Chemical ligation of an entire DNA origami nanostructure.DNA 折纸结构的全化学连接。
Nanoscale. 2021 Oct 28;13(41):17556-17565. doi: 10.1039/d1nr04225d.
2
Stabilization and structural changes of 2D DNA origami by enzymatic ligation.通过酶连接稳定和改变二维 DNA 折纸结构。
Nucleic Acids Res. 2021 Aug 20;49(14):7884-7900. doi: 10.1093/nar/gkab611.
3
Enhancing the stability of DNA origami nanostructures: staple strand redesign versus enzymatic ligation.增强 DNA 折纸纳米结构的稳定性:订书链重设计与酶连接。
Nanoscale. 2019 Sep 21;11(35):16270-16276. doi: 10.1039/c9nr04460d. Epub 2019 Aug 28.
4
Heavy Metal Stabilization of DNA Origami Nanostructures.重金属稳定 DNA 折纸纳米结构。
Nano Lett. 2024 Feb 28;24(8):2429-2436. doi: 10.1021/acs.nanolett.3c03751. Epub 2024 Feb 16.
5
Programmable self-assembly of three-dimensional nanostructures from 10,000 unique components.由10000种独特组件实现三维纳米结构的可编程自组装。
Nature. 2017 Dec 6;552(7683):72-77. doi: 10.1038/nature24648.
6
Mapping the thermal behavior of DNA origami nanostructures.DNA 折纸纳米结构的热行为研究。
J Am Chem Soc. 2013 Apr 24;135(16):6165-76. doi: 10.1021/ja4000728. Epub 2013 Apr 12.
7
Full Site-Specific Addressability in DNA Origami-Templated Silica Nanostructures.DNA 折纸模板化二氧化硅纳米结构中的全位点特异性寻址。
Adv Mater. 2023 Jun;35(23):e2212024. doi: 10.1002/adma.202212024. Epub 2023 Apr 25.
8
Isothermal assembly of DNA origami structures using denaturing agents.使用变性剂进行DNA折纸结构的等温组装。
J Am Chem Soc. 2008 Aug 6;130(31):10062-3. doi: 10.1021/ja8030196. Epub 2008 Jul 10.
9
Assembly of a DNA Origami Chinese Knot by Only 15% of the Staple Strands.仅用 15%的订书钉链组装 DNA 折纸中国结。
Chembiochem. 2020 Aug 3;21(15):2132-2136. doi: 10.1002/cbic.202000106. Epub 2020 Apr 9.
10
Reconfiguration of DNA nanostructures induced by enzymatic ligation treatment.酶连接处理诱导的 DNA 纳米结构重排。
Nucleic Acids Res. 2022 Aug 12;50(14):8392-8398. doi: 10.1093/nar/gkac606.

引用本文的文献

1
Chemical autoligation with phosphorothioate- and sulfonamide-terminated DNA via intramolecular cross-activation.通过分子内交叉激活实现与硫代磷酸酯和磺酰胺末端DNA的化学自动连接。
Commun Chem. 2025 Aug 6;8(1):232. doi: 10.1038/s42004-025-01631-x.
2
Strategies to Reduce Promoter-Independent Transcription of DNA Nanostructures and Strand Displacement Complexes.降低 DNA 纳米结构和链置换复合物启动子非依赖性转录的策略。
ACS Synth Biol. 2024 Jul 19;13(7):1964-1977. doi: 10.1021/acssynbio.3c00726. Epub 2024 Jun 17.
3
Functionalizing DNA Origami by Triplex-Directed Site-Specific Photo-Cross-Linking.
通过三链体导向的定点光交联功能化 DNA 折纸。
J Am Chem Soc. 2024 May 15;146(19):13617-13628. doi: 10.1021/jacs.4c03413. Epub 2024 May 2.
4
Heavy Metal Stabilization of DNA Origami Nanostructures.重金属稳定 DNA 折纸纳米结构。
Nano Lett. 2024 Feb 28;24(8):2429-2436. doi: 10.1021/acs.nanolett.3c03751. Epub 2024 Feb 16.
5
Rapid Chemical Ligation of DNA and Threoninol Nucleic Acid (TNA) for Effective Nonenzymatic Primer Extension.用于有效非酶引物延伸的 DNA 和苏氨醇核酸(TNA)的快速化学连接。
J Am Chem Soc. 2023 Aug 16;145(32):17872-17880. doi: 10.1021/jacs.3c04979. Epub 2023 Jul 19.
6
The energy landscape for R-loop formation by the CRISPR-Cas Cascade complex.CRISPR-Cas 级联复合物形成 R 环的能量景观。
Nat Struct Mol Biol. 2023 Jul;30(7):1040-1047. doi: 10.1038/s41594-023-01019-2. Epub 2023 Jul 6.
7
Advancing the Utility of DNA Origami Technique through Enhanced Stability of DNA-Origami-Based Assemblies.通过提高基于 DNA 折纸的组装体的稳定性来提高 DNA 折纸技术的实用性。
Bioconjug Chem. 2023 Jan 18;34(1):6-17. doi: 10.1021/acs.bioconjchem.2c00311. Epub 2022 Aug 19.
8
Controlling Nuclease Degradation of Wireframe DNA Origami with Minor Groove Binders.用小沟结合物控制线框 DNA 折纸的核酸酶降解。
ACS Nano. 2022 Jun 28;16(6):8954-8966. doi: 10.1021/acsnano.1c11575. Epub 2022 May 31.