注：文末有研究团队简介及本文科研思路分析环状单链脱氧核糖核酸（circularssDNA）在分子生物和DNA纳米技术等领域扮演着重要的角色，如作为滚环扩增的必备模板、DNA拓扑结构的构成单元等。目前常用的依赖于T4DNA连接酶制备环状单链DNA的方法容易产生多聚体副产物，导致单体环产率低；而现有的基于CircLigase（一种单链环化酶）制备环状单链DNA的方法虽然可一定程度上减少副产物，但是随着底物DNA链长度的增大，CircLigase催化成环的效率急剧下降。因此，高效率地制备单链环形DNA仍是一个亟待解决的问题。图1.可被CircLigase催化高效成环的单链DNA模型示意图。图片来源:Anal.Chem.近日，复旦大学顾宏周团队报道了一种基于CircLigase高效制备DNA单环和拓扑结构的新技术。这一技术主要通过在单链DNA末端设计杂交的结构使得CircLigase参与的酶促反应由不可控的熵变主导转为可控的焓变主导，从而高效率（75%产率）无副产物地合成DNA单环。该技术不仅将CircLigase的催化DNA成环产率稳定地提升至75%以上，而且突破了CircLigase对于可环化的DNA片段的长度的限制，在几百碱基的长链DNA上都得到了验证。课题组同时利用CircLigase预制备的单链DNA环作为起始组装材料获得了高纯度的DNA拓扑嵌套结构。图2.DNA单环和拓扑结构制备示意图。图片来源:Anal.Chem.此外，该团队进一步研究发现末端杂交结构可以从DNA分子内转移至DNA分子间，即末端杂交结构也可提高两条不同单链DNA分子间的连接效率。并且末端杂交结构可以由单链DNA底物自身互补配对提供，也可以通过一条辅助DNA链与单链DNA底物末端配对形成，两种杂交方式连接效率相当。随后，又提出末端结构通过拉近单链DNA底物5’和3’端距离，从而提高CircLigase催化成环效率的猜想。图3.T4DNAligase与CircLigase制备单链DNA环对比图及单环与嵌套结构表征图。图片来源:Anal.Chem.这一成果近期发表在AnalyticalChemistry上，文章的第一作者是复旦大学博士研究生李青婷，通讯作者为复旦大学顾宏周研究员，该研究工作同时得到了上海交通大学樊春海院士的指导。原文（扫描或长按
