DNA纳米折纸带的制备及pH值对其结构稳定性的影响研究

作     者：陶晴 陈谦 卞晓军 刘刚 颜娟 TAO Qing;CHEN Qian;BIAN Xiao-Jun;LIU Gang;YAN Juan

作者机构：上海海洋大学食品学院上海水产品加工及贮藏工程技术研究中心农业部水产品贮藏保鲜质量安全风险评估实验室(上海) 上海市计量测试技术研究院生物计量实验室 

出 版 物：《分析化学》 (Chinese Journal of Analytical Chemistry)

年 卷 期：2021年第49卷第5期

页      面：743-751页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 071010[理学-生物化学与分子生物学] 081704[工学-应用化学] 07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(Nos.21775102,21775104) 上海市自然科学基金项目(No.20ZR1424100)资助 

主　　题：滚环扩增技术 DNA折纸结构 分子自组装 纳米结构的稳定性 

摘      要：以滚环扩增技术制备的含有多个拷贝单元的长单链DNA为脚手架链,与互补的3条订书钉短链通过分子自组装实现长链与短链在特定位置的互补,进而折叠出DNA纳米折纸带。借助SYBR Green染料,采用实时荧光定量PCR技术原理以及原子力显微镜成像技术,通过检测反应液中的荧光信号强度判断体系中是否存在双链结构,并通过原子力显微镜成像技术更直观考察纳米带形貌变化。考察了pH值对纳米带稳定性的影响,结果表明,在中性条件(pH=7)下,纳米带稳定性良好,其荧光信号强度在24 h内均明显优于其它pH条件处理组;对酸碱环境的耐受性较差,在极端pH环境(pH=3, pH=11)下,即使瞬时(10 s)作用于纳米带,也会引起溶液荧光信号强度迅速下降。原子力显微镜成像和琼脂糖凝胶电泳结果表明,极端pH环境(pH=3)对纳米带的形态的破坏作用是持续且不可逆的,随着时间延长,宽度约16 nm、长度可达微米级的纳米带逐渐变短、变细,推测在此过程中,维持DNA纳米带双链结构的氢键断裂,核苷酸之间磷酸二酯键和核苷酸内部的糖苷键发生水解,致使DNA纳米折纸带逐渐碎片化。