Conception, assemblage et vérification d’une Nanostructure de Origami ADN 2D (1 / 9 étapes)

Étape 1: Conception de Cadnano

Origami d’ADN standard est conçu dans un programme appelé cadnano.

cadnano simplifie et améliore le processus de conception tridimensionnelle ADN origami nanostructures. Grâce à ses interfaces 2D et 3D facile à utiliser, il accélère la création de designs arbitraires. Les règles incorporées au sein de le cadnano associé à l’analyse par éléments finis cando, fournir une certitude relative de la stabilité des structures.

Pour démontrer le processus complet de conception d’assemblage et de vérification, nous avons élu construire une nanostructure Origami ADN du Autodesk Logo.

La conception de la cible a été construite en cadnano version 2. La conception se compose de 39 lignes d’un échafaudage unique disposées en 1 colonne sur une matrice carrée.

La conception a été exportée en fichier .json cadnano contenant l’information sur la structure et un fichier .csv contenant les données de séquence brin discontinues pour commander.

Échafaudage

Une longueur échafaudage de 3818 nucléotides était nécessaire pour ce modèle, donc nous avons utilisé l' ADN simple brin viral M13mp18 comme la séquence de l’échafaudage. Bien que cette séquence soit 7249 nucléotides, la fraction inutilisée ne doit pas interférer avec la construction bien que plus tard, nous avons réalisé qu’il serait préférable de l’utiliser complètement. L’échafaudage était acheminé par le biais de la conception à l’aide de la méthode de couture milieu auto-échafaudage avec la couture milieu située entre position [135] et [136]. La longueur du ruban logo Autodesk a été définie à ~ 40-50 basepairs. La couture milieu du dessin ou modèle divisé en deux pour créer la division a et l’échafaudage de chaque ruban est donc composé dans le style de raster. Parce que l’échafaudage est composé d’une seule colonne, les seuls filtres échafaudage se produisent dans l’instance et à la suite de cellule de la grille carrée.

Staples

111 brins discontinues ont été générés par le biais de la cadnano automatique fonction discontinue et édition manuelle. La fonction discontinues auto est utilisée au départ et produit des agrafes avec grandes longueurs. Ces agrafes sont divisés manuellement à l’aide de la fonction de tangage cadnano pour produire des agrafes entre 20-50 basepairs au moins 4 liés basepairs adjacentes aux véhicules multisegments. Après ces opérations, nous nous sommes retrouvés avec des brins de base avec une longueur moyenne de 36,5 basepairs avec une longueur minimale de 18 basepairs et une longueur maximale de 50 basepairs. Afin d’éviter les interactions d’empilement à la périphérie de la construction, quatre queues de régions de nucléotides ont été créés à l’aide d’une séquence de poly-T. En raison du treillis de conception cadnano correspondant à une orientation particulière des hélices ADN, il fallait régler où placer la conception entière raster sur ce réseau afin d’optimiser le nombre d’overs croisés discontinues et en augmentant la stabilité. Nous avons constaté que pour cette conception, mise au point médian de la construction au poste [135] a bien fonctionné.