ほぼ定量的結紮は、ヌクレアーゼと細胞溶解物に対するDNA折り紙の耐性をもたらします

DNA折り紙の主食ニックを連結するための努力は限られています。これは、熱処理や機械的処理、化学的および生物学的環境に対する安定性に不可欠です。ここでは、折り紙のニックでのネイティブバックボーン結合について、2つのほぼ定量的ライゲーション方法が実証されています。I）コソルベントジメチルスルホキシド（DMSO）支援酵素ライゲーションとII）CNBRによる酵素を含まない化学的ライゲーション。どちらの方法も2D折り紙で90％以上の結紮を達成し、CNBRメソッドのみが3D折り紙で約80％の結紮をもたらしましたが、酵素 - アロンは31-55％（2D）または22-36％（3D）の結紮を生成しました。CNBRメソッドのみが3D折り紙に対して効率的に機能しました。CNBRを介した反応は5分以内に完了し、DMSOメソッドは一晩かかりました。これらの方法による結紮により、構造の安定性が最大30°Cまで改善され、電気泳動およびその後の抽出中の安定性、およびヌクレアーゼと細胞溶解物に対するものが改善されました。これらの方法は、コスト、反応時間、効率性の点で、簡単で、面倒ではなく、優れています。

There have been limited efforts to ligate the staple nicks in DNA origami which is crucial for their stability against thermal and mechanical treatments, and chemical and biological environments. Here, two near quantitative ligation methods are demonstrated for the native backbone linkage at the nicks in origami: i) a cosolvent dimethyl sulfoxide (DMSO)-assisted enzymatic ligation and ii) enzyme-free chemical ligation by CNBr. Both methods achieved over 90% ligation in 2D origami, only CNBr-method resulted in ≈80% ligation in 3D origami, while the enzyme-alone yielded 31-55% (2D) or 22-36% (3D) ligation. Only CNBr-method worked efficiently for 3D origami. The CNBr-mediated reaction is completed within 5 min, while DMSO-method took overnight. Ligation by these methods improved the structural stability up to 30 °C, stability during the electrophoresis and subsequent extraction, and against nuclease and cell lysate. These methods are straightforward, non-tedious, and superior in terms of cost, reaction time, and efficiency.