一本鎖DNAタイルから複雑な2次元形状の自己集合

^{5,8,10 – – 13,17,23}またはRNA ^7,22定期的な^3,4,7、前の核酸の自己組立作業^{1-25は、DNA 2}を含む複雑な構造の様々な成功構築につながっています²²とアルゴリズム⁵二次元格子、リボン^10,12およびチューブ^4,12,13、3次元結晶^17、多面体¹¹と有限、2Dは^7,8を整形します。 ^{21,25 – 16,18 –}特に効果的な方法は、単一の足場鎖が複雑な形状^9,14を形成するために、多くの短い補助ステープルストランドによって折り畳まれることにより足場のDNA折り紙、です。

我々は最近、一本鎖のタイル（SST）を使用して、所定の2次元形状を有する個別のナノ構造を構築するための方法を報告し、DNA折り紙²⁶に匹敵する複雑さを有する構造を示しました。このarticleは私達の初期の作品²⁶の適応であり、正確に所定の寸 ​​法（幅と長さ）および形態と洗練された有限の2次元形状に個別にアドレス指定するSSTを配置するための詳細なプロトコルを記述します。 SST方式の一つの重要な利点は、そのモジュール性です。構造体のすべてのコンポーネントのSSTアセンブリでモジュール構造単位として機能し、これらの海面水温の異なるサブセットは、異なる形状を作り出します。したがって、我々は短い、合成DNA鎖から所定の大きさや形状でナノ構造を構築するための一般的なプラットフォームを確立しました。

海面水温は、それぞれ10または11ヌクレオチド長の4つのドメイン（ 図1A）を含みます。海面水温は、その平行ヘリックスは、クロスオーバー結合によって一緒に保持されたDNA格子を作成するように結合します。各クロスオーバーは、リン酸が見やすくするための図で人為的に延伸されるドメイン2と3の間にリン酸塩です。クロスオーバーは、（離れて2ヘリカルターン（21塩基）を離間されています<強い>図1B）。複合長方形はヘリックスとヘリカル巻き数にそれらの寸法によって参照されます。たとえば、6ヘリックス幅で、8ヘリカルが長くなります長方形が8Tの長方形×6Hとして参照されます。海面水温は、取り残さ追加、またはその他の任意の形状と大きさ（ 図1C）の構造を作成するために再配置することができます。例えば、長方形のデザインは、所望の長さと半径（ 図1D）で管にロールバックすることができます。

あるいは、矩形SST格子はそれぞれ3 NMが7nmでによって、SSTの画素からなる分子キャンバスとみなすことができます。本研究では、310全長内部海面水温、左右の境界を構成する24の完全長海面水温、および上部と下部の境界を形成する28の半分の長さの海面水温の分子キャンバスを使用しています。キャンバスは、クロスオーバーによってリンクされた24の二重らせんを有し、各螺旋は28ヘリカルターン（294塩基）を含有し、したがってと呼ばれます28T矩形キャンバス×24H。 28Tキャンバス×24Hは、M13ファージの足場から作成されたDNA折り紙構造と同様の分子量を有します。