DNA纳米技术

DNA纳米技术是一个迅速扩大的领域,使高通量DNA建设sub-micron-size纳米和纳米级精度。类似于现实世界的计算机辅助设计(CAD)的机器(如飞机),我们组是开创性的CAD使用DNA纳米技术制成的纳米机器。下面你将探索成就,公开服务,和instructuional材料。

水平制表符

出版物
克里斯托弗Maffeo,阿列克谢Aksimentiev。”MrDNA:多分辨率模型预测DNA的结构和动力学系统。”核酸的研究(2020)。 PDF图标”title=supplement.pdf(3.94 MB)
拉姆Mette d·e·杰普森Schøler Sørensen,克里斯托弗•Maffeo阿列克谢Aksimentiev, Jørgen Kjems,和维多利亚Birkedal。”单分子结构的波动分析DNA纳米结构。”纳米级11:18475 - 18482 (2019)。
帕特里克·m·阿诺特Himanshu乔希,阿列克谢Aksimentiev和Stefan Howorka。”动态Lipid-Tethered DNA和磷脂膜之间的相互作用。”朗缪尔34:15084 - 15092 (2018)。 PDF图标”title=supplementary_information.pdf(2.54 MB)
亚历山大•Ohmann Kerstin Gopfrich Himanshu乔希,丽贝卡·f·汤普森,戴安娜Sobota,尼尔·a·Ranson阿列克谢Aksimentiev,乌尔里希大。”控制聚合cholesterol-modified DNA纳米结构。”核酸的研究47:11441 - 11451 (2019)。 PDF图标”title=si.pdf(1.74 MB)
Elisa Alina Hemmig,克莱尔·菲茨杰拉德克里斯托弗•Maffeo丽莎检验员,莎拉•伊丽莎白Ochmann阿列克谢Aksimentiev、菲利普•Tinnefeld和乌尔里希大。”光学电压传感使用DNA折纸。”纳米快报18:1962 - 1971 (2018)。 PDF图标”title=nl7b05354_si_001.pdf(2.72 MB)
Kerstin Gopfrich *, chen yu李*,玛丽亚·里奇萨提亚Prathyusha Bhamidimarri, Jejoong柳Bertalan Gyenes,亚历山大•Ohmann温特哈尔特马,阿列克谢Aksimentiev,乌尔里希大。”Large-Conductance跨膜孔蛋白由DNA折纸。”ACS Nano10:8207 - 8214 (2016)。 PDF图标”title=supporting_information.pdf(3.19 MB)
李委员Kerstin Gopfrich陈钰,Iwona块,萨提亚Prathyusha Bhamidimarri,玛丽亚·里奇Jejoong柳,亚当块,亚历山大•Ohmann马赛厄斯,温特哈尔特,以及,尤金阿列克谢Aksimentiev,乌尔里希大。”离子通道由一个Membrane-Spanning DNA双工。”纳米快报16:4665 - 4669 (2016)。 PDF图标”title=supporting_information.pdf(1.32 MB)
斯科特•迈克尔•斯隆陈钰,Jejoong柳,阿列克谢Aksimentiev。”原位DNA分子力学砖:结构、力学性能和离子导电性。”新物理学杂志18:055012 (2016)。 PDF图标”title=supporting_information.pdf(7.84 MB)
克里斯托弗•Maffeo Jejoong Yoo和阿列克谢Aksimentiev。”新创重建的DNA折纸结构通过原子的分子动力学模拟。”核酸的研究44:3013 - 3019 (2016)。
Jejoong Yoo和阿列克谢Aksimentiev。”Membrane-Spanning DNA的分子动力学通道:电导机制,Electro-Osmotic运输、和机械控制。”《物理化学快报》杂志上6:4680 - 4687 (2015)。 PDF图标”title=显示抽象
陈钰,Elisa a . Hemmig金陵香港,Jejoong柳,西尔维亚Hernandez-Ainsa,乌尔里希·大尺度和阿列克谢Aksimentiev。”离子电导率、结构变形和可编程的各向异性的DNA折纸在电场。”ACS Nano9:1420 - 1433 (2015)。 PDF图标”title=显示抽象
Jejoong Yoo和阿列克谢Aksimentiev。”原位DNA折纸的结构和动力学通过分子动力学模拟。”《美国国家科学院刊年代110:20099 - 104 (2013)。 PDF图标”title=显示抽象
服务

DNA折纸结构预测

这个服务执行一系列简短的粗粒度的DNA折纸的模拟对象,首先在低分辨率产生快速松弛结构,然后在高分辨率使映射到一个原子的结构。

LegoGen DNA砖结构

访问LegoGen Nanohub在这里。你需要一个为了使用LegoGen Nanohub帐户。

Legogen是一个工具,将任意的CAD模型转换成DNA纳米结构通过DNA砖方法。它提供文件适用于所有原子分子动力学模拟在NAMD,以及一个核苷酸序列列表用于实验。Legogen允许您轻松地设计复杂的结构,特别是当整个结构的形状设计的焦点。内部连接是由LegoGen自动化,以及核苷酸序列,允许创建设计在老时间的一小部分。利用DNA砖结构没有中央脚手架链遍历整个结构,完全不同的结构可以从图书馆建立一个专用链,而不是定制为每个结构链。这也使得结构设计迭代,修改现有的设计需要更少的新链比全新的设计。

所有原子PDB文件转换caDNAno设计JSON文件

CaDNAno与图形界面软件设计DNA折纸。此服务将caDNAno设计以JSON格式转换为原子模型适合三维可视化。

转换NanoEngineer-1 DNA结构设计文件(MMP)所有原子PDB文件

NanoEngineer-1是一个流行的软件设计任意DNA纳米结构在三维空间中。在这里,我们提供的服务将DNA纳米结构在NanoEngineer-1 (MMP的格式)的所有原子结构PDB格式。它还生成文件适用于所有原子模拟。

ENRG MD折纸结构预测

DNA折纸是一个具有成本效益的方法组装纳米尺度物体的折叠长使用一套定制的互补链DNA链。实验描述DNA折纸结构对于准确的设计是至关重要的,但是是有限的,而低分辨率的技术。我们开发了一个协议,它预测DNA折纸结构在原子分辨率与精度高使用温和的计算资源。在这里,我们提供的服务准备配置文件从caDNAno DNA折纸结构预测仿真设计文件。
教程

多分辨率模拟DNA纳米结构自组装
教程PDF(链接):
PDF
教程文件(链接):
必需的教程文件

DNA折纸方法带来了nanometer-precision制造分子生物学实验室,提供无数的合成生物学领域的潜在应用,生物分子医学、分子计算等。推进方法进一步需要控制自组装到原子尺度。因此,快速、准确和详细的结构预测可以促进复杂的发展,功能性DNA折纸结构。

一个实用指南的使用NAMD DNA折纸模拟
教程PDF:
PDF图标”title=origamiprotocols.pdf
教程所需文件:
二进制数据”title=origamitutorial.tar.gz

在本教程中,我们走过的协议所有原子模拟DNA折纸使用NAMD包从一个caDNAno设计。作为一个例子,我们使用一个caDNAno six-helix缸结构的设计,这是本教程中提供档案。我们将caDNAno文件转换成一个PDB中所有原子结构文件格式、溶剂化物MgCl所有原子结构2解决方案,并执行MD模拟。

使用LegoGen构建DNA砖结构
教程PDF:
PDF图标”title=legogentutorial.pdf
教程所需文件:
包图标”title=templates_and_simulation_tools.zip

DNA砖结构很大程度上类似于DNA折纸结构,但不同螺旋连接的平均数量和链的长度。DNA砖结构使用标准化32-nucleotide-long“砖”链,重复整个结构,与DNA折纸它使用一个脚手架链长和大量定制的短链。在本教程中,我们将构建一些DNA不同复杂性的砖结构。

分子动力学模拟NanoEngineer-1创建的自定义DNA纳米结构

在本教程中,我们将简要介绍协议的所有原子分子动力学(MD)模拟使用NanoEngineer-1定制的DNA纳米结构。我们将先介绍基本用法NanoEngineer-1的视频教程。然后,we将指导您转换的设计NanoEngineer-1 (mmp的文件)中所有原子坐标PDB格式使用我们的服务。最后,我们将直接你跟随折纸教程中的步骤和执行所有原子MD模拟。