Uma abordagem de design de longa knowledge em relação à produção escalável de DNA origami de andaime

O DNA origami de andaime permite a construção programável de estruturas em nanoescala através da hibridação de um longo andaime de fita simples com centenas de fios básicos curtos. No entanto, a dependência de numerosos oligonucleotídeos sintéticos continua sendo uma barreira-chave para a produção escalável e econômica de nanoestruturas de DNA. Neste estudo, introduzimos uma estratégia de design de longa knowledge que estende a duração dos fios básicos individuais a 100 a 200 nucleotídeos (NT), reduzindo assim o número whole de fios necessários, mantendo a eficiência da montagem e a fidelidade estrutural. Demonstramos que essa abordagem é amplamente compatível com uma variedade de arquiteturas de origami, incluindo estruturas baseadas em treliças projetadas manualmente e geometrias de quadro de arame geradas algoritmicamente, sem exigir alterações para fluxos de trabalho de design bem estabelecidos. Usando estruturas representativas 2D e 3D, mostramos que os itens básicos podem se reunir com eficiência nas mesmas condições de recozimento térmico e MG²⁺ Concentrações como grampos curtos, produzindo estruturas finais com morfologia comparável. Para apoiar ainda mais a produção biológica de fios básicos, geramos grampos longos through A amplificação do círculo rolante (RCA) usando modelos circulares personalizados, cada um codificando uma sequência básica específica. Esse design modular permite a síntese flexível e seletiva dos grampos desejados, individualmente ou em formatos agrupados. Esses grampos derivados de RCA foram usados com sucesso na montagem da estrutura, confirmando a viabilidade da síntese baseada em enzimas para projetos de longo prazo. Essa estratégia modular e adaptável oferece uma rota prática para a fabricação escalável de nanoestruturas funcionais de DNA em diversas estruturas de design.