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【2h】

Synergy of Two Assembly Languages in DNA Nanostructures: Self-Assembly of Sequence-Defined Polymers on DNA Cages

機(jī)譯：DNA納米結(jié)構(gòu)中兩種匯編語言的協(xié)同作用：DNA籠中序列定義的聚合物的自組裝。

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摘要

DNA base-pairing is the central interaction in DNA assembly. However, this simple four-letter (A-T andudG-C) language makes it difficult to create complex structures without using a large number of DNAudstrands of different sequences. Inspired by protein folding, we introduce hydrophobic interactions toudexpand the assembly language of DNA nanotechnology. To achieve this, DNA cages of differentudgeometries are combined with sequence-defined polymers containing long alkyl and oligoethylene glycoludrepeat units. Anisotropic decoration of hydrophobic polymers on one face of the cage leads toudhydrophobically-driven formation of quantized aggregates of DNA cages, where polymer lengthuddetermines the cage aggregation number. Hydrophobic chains decorated on both faces of the cage canudundergo an intra-scaffold ‘handshake’ to generate DNA-micelle cages, which have increased structuraludstability and assembly cooperativity, and can encapsulate small molecules. The polymer sequence orderudcan control the interaction between hydrophobic blocks, leading to unprecedented ‘doughnut-shaped’udDNA cage-ring structures. We thus demonstrate that new structural and functional modes in DNAudnanostructures can emerge from the synergy of two interactions, providing an attractive approach touddevelop protein-inspired assembly modules in DNA nanotechnology.
機(jī)譯：DNA堿基配對是DNA組裝中的主要相互作用。但是，這種簡單的四字母（A-T和 udG-C）語言使得在不使用大量不同序列的DNA udstrands的情況下很難創(chuàng)建復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。受蛋白質(zhì)折疊的啟發(fā)，我們引入疏水相互作用來擴(kuò)展DNA納米技術(shù)的組裝語言。為了達(dá)到這個目的，將具有不同構(gòu)型的DNA籠子與含有長烷基和低聚乙二醇重復(fù)單元的序列定義的聚合物結(jié)合在一起。籠子一面上的疏水性聚合物的各向異性修飾導(dǎo)致DNA籠子定量聚集體的由疏水性驅(qū)動形成，其中聚合物的長度決定了籠子的聚集數(shù)?；\子兩面上裝飾的疏水鏈可以經(jīng)受支架內(nèi)的“握手”，以產(chǎn)生DNA-膠束籠子，這種籠子具有更高的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和組裝協(xié)作性，并且可以封裝小分子。聚合物序列的順序可以控制疏水性嵌段之間的相互作用，從而導(dǎo)致前所未有的“甜甜圈形” udDNA籠環(huán)結(jié)構(gòu)。因此，我們證明了DNA udnanostructures中的新結(jié)構(gòu)和功能模式可以從兩種相互作用的協(xié)同作用中出現(xiàn)，從而為在DNA納米技術(shù)中開發(fā)蛋白質(zhì)啟發(fā)的組裝模塊提供了一種有吸引力的方法。

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