Others 10. 박재형(JaeHyung Park)

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  • 특수문자들

| • ∞ ♣ ♦ α β γ Δ ε η θ κ μ ν π ρ Σ τ φ ψ Ψ Ω ω
가장 앞에 있는 기호가 이미지 파일에 사용되는 구분용 특수 문자 입니다.


Paper Study

2. 24 (Tue)

Self-assembled DNA nanostructures for distance-dependent multivalent ligand–protein binding

http://www.nature.com/nnano/journal/v3/n7/abs/nnano.2008.164.html#close
link title

  • Aptamer

Aptamers are oligonucleotide or peptide molecules that bind to a specific target molecule.

  • Aptamer의 거리,helix 수에 따른 결합 효율
  1. aptamer 거리가 5.3nm일 때 최적
  2. four-helix bundle(4HB)가 5HB보다 결합이 높음
  • Aptamer의 종류에 따른 효율
  1. 서로다른 Aptamer일 때가 동일한 aptamer일 때보다 효율이 높음

150224pjh-aptamer.PNG

  • Aptamer의 거리를 통한 실험결과
Aptamer의 거리가 5.8nm,20.7nm 인 두가지로 실험을 진행했을 때 5.8nm인 부분에 Thrombin이 결합
※즉 선택적인 결합이 가능

150224pjh-aptamer2.PNG


Paper Study

2. 17 (Tue)

Single-molecule chemical reactions on DNA origami

http://www.nature.com/nnano/journal/v5/n3/full/nnano.2010.5.html#close
link title

  • Linker A,B,C
  1. non-cleavable linker type A
  2. linker type B, which contains a disulphide moiety that can be cleaved by reduction
  3. Linker C can be cleaved by singlet oxygen generated with light in the presence of a singlet oxygen photosensitizer (PS)

150217pjh-linker.PNG

  • three functional groups
  1. The reaction of biotin-linked azide Az took place in the presence of the in situ generated copper(I)-THTA (tris-(1-[3-hydroxypropyl]triazolyl-4-methyl)amine) catalyst
  2. The reaction of the biotin NHS-ester Es was performed in a slightly alkaline buffer/DMF mixture
  3. The reaction of the biotin-linked alkyne Al was studied in the presence of the in situ generated copper(I)-THTA in a DMF/buffer mixture

150217pjh-functional group.PNG

  • The three reactions can proceed successively on the immobilized DNA origami template with high selectivity.

Team presentation

2. 12 (Thu)

Nucleic acid enzymes

Box file name : 150212_Team3-nucleic acid enzymes.pptx

  • PCR
DNA,RNA의 특정영역을 대량으로 증폭하는 기술.
-Primer가 taq polymerase에 의해 신장됨.
Denaturation - Annealing - Elongation 의 과정을 반복하여 수행.
-이론적으로 n사이클 시행 시 2^n개의 ds DNA 생성.
mRNA를 cDNA로 역전사하는 reverse transcriptase를 이용하는 RT-PCR도 있음.

150212pjh pcr.png

  • Restriction Enzyme
ds DNA의 특정 염기서열을 인식하여 그 부분이나 그 주변을 절단하는 효소.
바이러스 등 외부에서 온 DNA를 절단하여 배제시키는 자기방어 기능도 가짐.
Restriction Enzyme에 의해 절단되는 모양에 따라 Blunt end,Sticky end로 나뉨

150212pjh restriction enzyme.png

  • Ligation
DNA나 RNA의 끝을 이어주는 과정
Restriction Enzyme과 함께 쓰이는 경우가 많음.
Ligase에 의해 phosphodiester bond로 DNA 분자 내에서 일어나는 한가닥 파손(불연속)을 복구.

150212pjh ligation.png

  • Gene Cloning
  1. PCR을 통해 foreign DNA을 생성하고
  2. 같은 Restriction Enzyme으로 vector와 foreign DNA을 절단한 뒤
  3. foreign DNA을 vector에 삽입하여 Ligation시켜 결합함.
  4. 만들어진 recombinant DNA를 bacteria 내부로 trasformation 시키면
  5. cell 내에서 증식이 일어나고 셀 자체도 많은 colony를 이루게 됨.

150212pjh gene cloning.jpg

Paper Study

2. 10 (Tue)

Molecularly self-assembled nucleic acid nanoparticles for targeted in vivo siRNA delivery

http://www.nature.com/nnano/journal/v7/n6/abs/nnano.2012.73.html#close
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  • siRNA(small interfering RNAs)
이중가닥의 RNA(double-stranded RNA)가 Dicer에 의해 절단되어 생성되는 21에서 25nt 크기의 작은 RNA조각
상보적인 서열을 갖는 mRNA에 특이적으로 결합하여 단백질 발현을 억제
siRNA 가 mRNA와 100% 상보적인 경우는 mRNA 를 분해하고, 약 80-90% 상보적인 경우는 번역을 억제
  • self-assembly of the DNA tetrahedron
cell 내로 siRNA 전달 가능
크기를 정의할 수 있어야한다.
높이는 8nm, 모서리 길이는 10nm
리간드가 적절한 공간배향에 있을 때 gene silencing이 이뤄진다.

150210pjh tetrahedron.PNG

  • 전달 효율
siRNA의 circulation time (t1/2 ≈ 6 min), ONPs의 circulation time (t1/2 ≈ 24.2 min)
ONPs가 only siRNA일 때보다 세포 내로 siRNA의 전달이 더 원활하게 이뤄진다.

150210pjh ONPs.PNG

Team presentation

2. 5 (Thu)

Gel electrophoresis

Box file name : Team3_150205_gel-eletrophoresis.pptx

  • Gel electrophoresis
  1. (-)charge를 띤 입자가 gel을 통해 (+)방향으로 이동
  2. 이동속도는 입자의 전하량,크기,구조에 따라 달라짐.

150205pjh electrophoresis.png

  • Agarose gel electrophoresis
  1. DNA,RNA를 electrophoresis 할 때 주로 사용
  2. 핵산이 가지고 있는 전하를 이용하여 agarose gel상에서 크기,구조에 따라 분리
  3. electrophoresis 후 EtBr 처리하고 UV를 통해 Band 관찰

150205pjh agarose.JPG

  • SDS-PAGE
  1. Protein을 electrophoresis 할 때 주로 사용
  2. Protein은 전하, 구조가 일정치 않으므로 sds와 dtt를 처리하여 변성시킴
  3. Polyacrylamide gel은 disc gel로 stacking gel과 running gel로 이루어짐
  4. Gly와 Cl에 의해 protein이 stacking gel에서 일직선상에 정렬되고 running gel에서 size에 의한 분리가 일어남
  5. electrophoresis 후 Coomassie Brilliant Blue로 염색하고 Band 관찰
  6. Marker를 통해 size의 비교. -(agarose gel electrophoresis도 동일)
  7. 분리능을 높이기 위해 Two-dimentinal electrophoresis 또는 Western blot 하기도 함

150205pjh sds.PNG

caDNAno

2. 1 (Sun)

150201pjh-cadnano Glasses3.jpg
150201pjh-cadnano Glasses1.png
150201pjh-cadnano Glasses2.png

Paper Study

2. 1 (Sun)

Precision Templating with DNA of a Virus-like Particle with Peptide Nanostructures

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja4008003#close Box file name : Ruff2013J_Am_Chem_Soc(jae hyung park).pdf
link title

  • 정확한 길이의 빌딩블록을 자가조립하는 것은 쉽지않다.
섬유형 바이러스의 모양을 모방하여 정밀하게 길이를 제어할 수 있다.
  • 인공 capsomer를 만든다.
인공 capsomer의 양전하 부분에 주형 DNA가 결합하여 섬유형 바이러스 같은 형태를 만든다.
주형 DNA에 의해서 길이를 정밀하게 control할 수 있다.

150201pjh Virus-like.jpg


  • 정확한 길이의 초분자의 활용
특정 크기의 물질을 적재하거나 더 복잡한 구조의 template, building block을 만들 수 있다.
정확한 크기의 초분자를 만들 수 있음으로서 새로운 물질을 디자인하는데 쓰일 수 있다.

caDNAno

1. 22 (Thu)

150122pjh Cadnano1.jpg
150122pjh Cadnano1-1.png
150122pjh Cadnano1-3.jpg

Paper Study

1. 20 (Tue)

End-joining long nucleic acid polymers - STV

http://nar.oxfordjournals.org/content/36/16/e104.short#close Box file name : Van_den_Hout2008Nucleic_Acids_Res(Jaehyung Park).pdf, PJH150120_stv.pptx
link title

  • Ligation

DNA나 RNA의 끝을 이어주는 과정 single-strand, long-nucleic acid일 경우 효율이 떨어지는 단점

  • Biotin–streptavidin linkage

streptavidin은 단백질의 일종 biotin은 비타민의 일종으로 강한 결합력으로 결합함.
강한 결합력을 이용해 end-joining을 하는 방법.
2-step으로 이루어짐 한분자에 stv를 붙이고(1-step)
unbound stv를 제거한 다음 두번째 분자를 붙임(2-step)

150120pjh Biotin–streptavidin linkage.jpg

  • Gel electrophoresis

전극을 이용하여 물질을 이동시키며 크기나 구조에 따라 이동속도의 차이가 일어남.
크기를 분석하는 방법.

  • The application of Biotin–streptavidin linkage

single-strand를 필요로 하는 실험에 쓰임.
강한 결합력을 이용하여 병원성 박테리아의 선택적 포획 등에도 쓰임.

Paper Study

1. 3 (Sat)

Folding DNA to create nanoscale shapes and patterns - DNA origami

http://www.nature.com/nature/journal/v440/n7082/full/nature04586.html#close Box file name : Nature04586(PJH).pdf, PJH150103_dna origami.pptx
link title

  • DNA Structure
  1. DNA is double helix structure.
  2. In DNA, there are four different types of nitrogenous base.
    According to base pairing rules (A with T and C with G), hydrogen bonds bind the nitrogenous bases of the two separate polynucleotide strands to make double-stranded DNA.
    • A is for adenine
    • G is for guanine
    • C is for cytosine
    • T is for thymine
  • DNA origami
  1. DNA origami is the nanoscale folding of DNA to create arbitrary two- and three-dimensional shapes at the nanoscale.
  2. A long single strand DNA and staple DNA strand are required
    • The use of a long single strand DNA in M13mp18.
    • Staple DNA strand folded long single strand DNA.
    • Use a computer to determine the way to create the correct staples needed to form a certain shape. And we create arbitrary two- and three-dimensional shapes at the nanoscale.

PJH150103 dna origami.jpg

  • The application of DNA origami
  1. DNA origami will enable making small computer.
  2. DNA origami be used to create nanorobots capable of finding and destroying cancer cells in the human body.
  • Consideration
DNA origami was very impressive and DNA origami technology development will continue.
So DNA origami can be adapted to create more complex or larger structures.