Сборник содержит материалы научной мультиконференции «Биотех- нология медицине будущего»

Самосборка дискретных ДНК-наноструктур на основе разветвленных 
конъюгатов олигонуклеотидов
Брылёв В.А.
1
, Зацепин Т.С.
2
, Устинов А.В.
1
, Кокин Е.А.
1,3
, Цветков В.Б.
4,5
, Баринов Н.А.
5
, 
Клинов Д.В.
5
, Коршун В.А.
1
1
Институт биоорганической химии им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, 
Москва, Россия 
2
Сколковский институт науки и технологий, Москва, Россия 
3
Биологический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия 
4
Научно-исследовательский институт гриппа имени А.А. Смородинцева,
Санкт-Петербург, Россия 
5
Федеральный научно-клинический центр физико-химической медицины 
федерального медико-биологического агентства, Москва, Россия
Способность комплементарных нуклеиновых кислот к образованию двухцепо-
чечных фрагментов используется в ДНК-нанотехнологии для создания самоорганизу-
ющихся конструкций [1]. Использование определенных последовательностей в одно- 
цепочечных олигонуклеотидах позволяет контролируемо проводить самосборку 
желаемых фрагментов в заранее заданной последовательности [2]. Таким образом, 
стало возможным создание высокомолекулярных ансамблей на основе нуклеиновых 
кислот. Первоначально, искусственные ДНК-наноструктуры синтезировались исклю-
чительно в фундаментальных целях для демонстрации применения ДНК в качестве 
«строительного материала» [3]. В настоящее время работы по созданию самоорганизу-
ющихся наноконструкций на основе нуклеиновых кислот всё чаще имеют прикладной 
характер [4]. При конструировании двумерных и трехмерных структур необходимо 
использовать сочленения, в которых могут пересекаться три или четыре дуплекса. 
Чаще всего такие сочленения делаются нековалентными [5].
Мы разработали ковалентное двухходовое сочленение и методики получения 
разветвленных олигонуклеотидных конъюгатов, которые могут применяться в создании 
блоков для дальнейшей самосборки более сложных дискретных ДНК-наноструктур 
[6]. Из полученных V-образных блоков получены дискретные самоорганизующиеся 
структуры, изучено влияние условий гибридизации на получаемый набор продуктов. 
Также был проведен синтез несимметричных V-образных блоков и их гибридизация
с образованием «наномономеров». Полученные дискретные «наномономеры» при сме- 
шивании образовывали новые более крупные дискретные конструкции.
1. Seeman N.C. Nature, 2003, 421, 6921, 427–431.
2. Chandrasekaran A.R. et al., Small, 2016, 12, 20, 2689–2700.
3. Seeman N.C., Sleiman H.F. Nat. Rev. Mat., 2018, 3, 1, 17068.
4. Li S.p. et al., Nature Biotechnol., 2018, 36, 3, 258–264.
5. Seeman N.C. J. Theor. Biol., 1982, 99, 2, 237–247
6. ponomarenko A.I. et. al. Tetrahedron, 2016, 72, 19, 2386–2391.
Исследование было поддержано грантами РФФИ № 18-33-01271 и РНФ № 15-15-00053 
(синтез разветвляющего реагента).

---

Всероссийская мультиконференция с международным участием «Биотехнология – медицине будущего»
29 июня - 2 июля 2019 г., г. Новосибирск, Россия
153