DNA折纸单元分步组装法

1.一种将核酸折纸单元分步组装核酸纳米结构的方法，包括如下步骤：1)根据预构成的核酸纳米结构制备用于如下步骤2)和步骤3)中的第1步目标核酸折纸单元组至第m步目标核酸折纸单元组，m为大于等于2的整数；每步目标核酸折纸单元组由1个或多个目标核酸折纸单元组成；所述每步目标核酸折纸单元组中的每个目标核酸折纸单元的两端均带有粘性末端，且所述每步目标核酸折纸单元组中的每个目标核酸折纸单元的粘性末端均不互补；所述每步目标核酸折纸单元组中的每个目标核酸折纸单元一端的粘性末端与下一步目标核酸折纸单元组中的对应的目标核酸折纸单元对应端的粘性末端互补；另一端的粘性末端与上一步目标核酸折纸单元组中的对应的目标核酸折纸单元对应端的粘性末端互补；2)将步骤1)得到的每步目标核酸折纸单元组分步连接固定在连接有连接链的固定相上，得到连接有连接链的核酸纳米结构；所述分步连接固定包括如下步骤：A、将所述第一步目标核酸折纸单元组加入含有连接有连接链的固定相的体系中，连接固定反应，得到含有第1连接产物体系；所述含有连接有连接链的固定相的体系由连接有连接链的固定相和自组装反应缓冲液组成；B、将第2步目标核酸折纸单元组加入含有第1连接产物体系中，连接固定反应，得到含有第2连接产物体系；依次类推；C、将所述第m步连接的目标核酸折纸单元组加入含有第m-1连接产物体系中，连接固定反应，得到含有第m连接产物，即为含有连接有连接链的核酸纳米结构体系；所述第1步目标核酸折纸单元组中的一个目标折纸单元的另一端粘性末端与所述连接链互补；3)向步骤2)得到的连接有连接链的核酸纳米结构中添加与所述连接链完全互补的分离链进行分离反应，得到核酸纳米结构。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤2)中，所述连接有连接链的固定相为固定有连接链的磁珠、固定有连接链的硅面、固定有连接链的玻璃面或其他固定有连接链的固定面；所述连接链为13-80nt的单链核酸分子，且其5’端6-50nt的碱基与所述第1个目标核酸折纸单元的另一端粘性末端互补；所述连接链3’端标记生物素。 3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤2)中，所述固定有连接链的磁珠为将所述连接链与标记链霉素的磁珠在自组装缓冲液中进行亲和反应，得到含有连接有连接链的固定相的体系；步骤3)中，所述向步骤2)得到的连接有连接链的核酸纳米结构中添加与所述连接链完全互补的分离链进行分离反应为：将所述分离链添加到所述含有连接有连接链的核酸纳米结构体系，进行分离反应。 4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述标记链霉素的磁珠浓度为10mg/mL，所述磁珠的加入量为10-500uL；或所述连接链在所述亲和反应所在体系中的浓度为10nM-100uM；或所述亲和反应所在体系由连接链、标记链霉素和自组装缓冲液组成；或每个所述目标核酸折纸单元结构在其连接固定所在体系中的浓度为1-1000nM；或所述连接链和与其互补连接的目标核酸折纸单元的物质的量比为5:1-1000：1；或所述分离链在分离反应所在的体系中的浓度为10nM-100uM。 5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述连接链在所述亲和反应所在体系中的浓度为5uM；或每个所述目标核酸折纸单元结构在其连接固定所在体系中的浓度为10nM；或所述连接链和与其互补连接的目标核酸折纸单元的物质的量比为500:1；或所述分离链在分离反应所在的体系中的浓度为5uM。 6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：每一次分步连接固定前都包括如下步骤：去除上一步分步连接固定反应体系中的游离目标核酸折纸单元；或所述粘性末端的大小为6-50nt。 7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述制备目标核酸折纸单元的方法包括如下步骤：(1)根据每个目标核酸折纸单元的长链核酸分子设计合成其对应的多个短链，且将位于所述目标核酸折纸单元两端的多个短链延伸出所述粘性末端，得到带有粘性末端短链，将其余不带有粘性末端的短链命名为补充短链；每个目标核酸折纸单元的长链核酸分子相同，每个目标核酸折纸单元的补充短链相同；每个目标核酸折纸单元的带有粘性末端短链的不同；(2)再将步骤(1)得到的每个所述目标核酸折纸单元的长链核酸分子、对应的多个补充短链和对应的多个带有粘性末端短链进行自组装反应，得到每个所述目标核酸折纸单元。 8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述设计合成采用的软件为caDNAno；步骤(2)中，所述自组装反应在自组装反应体系中进行，每个所述补充短链和每个所述带有粘性末端短链在自组装反应体系中浓度均为每个所述长链核酸分子的2-10倍；或，每个所述长链核酸分子在自组装反应体系中浓度为1-1000nM；或每个所述补充短链和每个所述带有粘性末端短链在所述自组装反应体系中浓度均为2-2000nM。 9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述每步的连接固定或所述自组装反应的条件均为先高温解链5min以上，再降温循环，所述高温的温度为大于等于85℃，所述降温循环的每个循环至少在1min以上；每个循环温度改变量在1℃以下；温度应降至25℃以下再停止。 10.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述核酸纳米结构的形状为包括字母、数字、其他规则或不规则的图案；或所述核酸纳米结构为二维有限结构或三维有限结构。 11.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述核酸为DNA、RNA、核酸-RNA杂化体或其他人造类核酸结构。 12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于：所述核酸为DNA，所述DNA分子具有化学修饰。 13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于：所述化学修饰为将纳米颗粒、多肽或者蛋白质特异结合核苷酸。 14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于：所述纳米颗粒包括链酶亲和素、金颗粒或荧光基团。 15.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述核酸纳米结构为12步核酸纳米结构；所述12步核酸纳米结构由28个目标核酸折纸单元分12步顺次连接得到；第1步目标核酸折纸单元组为第1个目标折纸单元；第2步目标核酸折纸单元组为第2个和第3个目标折纸单元；第3步目标核酸折纸单元组为第4-6个目标折纸单元；第4步目标核酸折纸单元组为第7个和第8个目标折纸单元；第5步目标核酸折纸单元组为第9-11个目标折纸单元；第6步目标核酸折纸单元组为第12个和第13个目标折纸单元；第7步目标核酸折纸单元组为第14-16个目标折纸单元；第8步目标核酸折纸单元组为第17个和第18个目标折纸单元；第9步目标核酸折纸单元组为第19-21个目标折纸单元；第10步目标核酸折纸单元组为第22个和第23个目标折纸单元；第11步目标核酸折纸单元组为第24-26个目标折纸单元；第12步目标核酸折纸单元组为第27个和第28个目标折纸单元；所述28个目标核酸折纸单元的长链核酸分子的核苷酸序列均为序列1，每个目标核酸折纸单元的对应补充短链均为192条，这192条补充短链的核苷酸序列分别均为序列2-序列193；第1个目标核酸折纸单元的24条带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列194-序列217；第2个目标核酸折纸单元的24条带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列218-序列241；第3个目标核酸折纸单元的24条带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列242-序列265；第4个目标核酸折纸单元的24条带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列194-序列199、序列218-序列223和序列266-序列277；第5个目标核酸折纸单元的24条带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列278-序列301；第6个目标核酸折纸单元的24条带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列200，序列204-序列205，序列242-序列247和序列302-序列316；第7个目标核酸折纸单元的24条带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列260-序列265和序列317-序列334；第8个目标核酸折纸单元的24条带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列335-序列358；第9个目标核酸折纸单元的24条带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列200，序列204-序列205，序列302-序列304，序列212-序列223和序列284-序列289；第10个目标核酸折纸单元的24条带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列236-序列241和序列359-序列376；第11个目标核酸折纸单元的24条带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列200，序列204-序列205，序列242-序列247，序列302-序列304和序列377-序列388；第12个目标核酸折纸单元的24条带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列224-序列235，序列248-序列253和序列389-序列394；第13个目标核酸折纸单元的24条带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列206-211，序列254-265，序列395-400；第14个目标核酸折纸单元的24条带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列194-序列199，序列218-序列223和序列266-序列277；第15个目标核酸折纸单元的24条带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列278-序列301；第16个目标核酸折纸单元的24条带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列200，序列204-序列205，序列242-序列247和序列302-序列316；第17个目标核酸折纸单元的24条带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列260-序列265和序列317-序列334；第18个目标核酸折纸单元的24条带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列335-序列358；第19个目标核酸折纸单元的24条带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列194-序列199，序列212-序列223和序列284-序列289；第20个目标核酸折纸单元的24条带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列236-序列241和序列359-序列376；第21个目标核酸折纸单元的24条带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列200，序列204-序列205，序列242-序列247，序列302-序列304和序列377-序列388；第22个目标核酸折纸单元的24条带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列224-序列235，序列248-序列253和序列389-序列394；第23个目标核酸折纸单元的24条带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列206-序列211，序列254-序列265和序列395-序列400；第24个目标核酸折纸单元的24条带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列194-序列199，序列218-序列223和序列266-序列277；第25个目标核酸折纸单元的24条带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列278-序列301；第26个目标核酸折纸单元的24条带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列200，序列204-序列205，序列242-序列247和序列302-序列316；第27个目标核酸折纸单元的24条带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列194-序列199，序列200，序列204-序列205，序列302-序列304和序列317-序列328；第28个目标核酸折纸单元的24条带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列194-序列199，序列200，序列204-序列205，序列302-序列304，序列335-序列340和序列347-序列352。 16.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述核酸纳米结构为等腰三角形核酸纳米结构；所述等腰三角形核酸纳米结构由21个目标核酸折纸单元分6步顺次连接得到；第1步目标核酸折纸单元组为第1个目标折纸单元；第2步目标核酸折纸单元组为第2个和第3个目标折纸单元；第3步目标核酸折纸单元组为第4-6个目标折纸单元；第4步目标核酸折纸单元组为第7-10个目标折纸单元；第5步目标核酸折纸单元组为第11-15个目标折纸单元；第6步目标核酸折纸单元组为第16-21个目标折纸单元；21个目标核酸折纸单元的长链核酸分子的核苷酸序列均为序列1，每个目标核酸折纸单元的对应补充短链均为192条，这192条补充短链的核苷酸序列分别均为序列2-序列193；第1个目标核酸折纸单元的24条带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列194-205、序列212-217和序列401-406；第2个目标核酸折纸单元的24条带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列218-229和序列407-418；第3个目标核酸折纸单元的24条带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列230-235和序列242-259；第4个目标核酸折纸单元的24条带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列194-199,序列272-277，序列359-364和序列419-424；第5个目标核酸折纸单元的24条带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列206-211，序列266-271，序列278-283和序列323-328；第6个目标核酸折纸单元的24条带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列200，序列204-205，序列302-310，序列335-340和序列347-352；第7个目标核酸折纸单元的24条带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列218-223，序列260-265，序列329-334和序列389-394；第8个目标核酸折纸单元的24条带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列236-241，序列317-322,序列341-346和序列353-358；第9个目标核酸折纸单元的24条带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列224-229,序列290-301和序列413-418；第10个目标核酸折纸单元的24条带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列242-247，序列230-235，序列254-259和序列311-316；第11个目标核酸折纸单元的24条带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列194-199,序列212-217,序列284-289和序列401-406；第12个目标核酸折纸单元的24条带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列317-322,序列365-376和序列389-394；第13个目标核酸折纸单元的24条带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列236-241，序列290-295，序列377-382和序列419-424；第14个目标核酸折纸单元的24条带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列266-271，序列278-283，序列296-301和序列311-316；第15个目标核酸折纸单元的24条带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列200，序列204-205，序列212-217，序列302-304，序列305-310和序列383-388；第16个目标核酸折纸单元的24条带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列194-199，序列218-233，序列200，序列204-205,序列302-304和序列407-412；第17个目标核酸折纸单元的24条带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列194-199，序列200，序列204-205,序列248-253，序列272-277和序列302-304；第18个目标核酸折纸单元的24条带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列194-199，序列200，序列204-205,序列302-304，序列323-328和序列359-364；第19个目标核酸折纸单元的24条带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列194-199，序列200，序列204-211，序列302-304和序列347-352；第20个目标核酸折纸单元的24条带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列194-199，序列200，序列204-205,序列302-304，序列335-340和序列395-400；第21个目标核酸折纸单元的24条带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列194-199，序列200，序列204-205,序列242-253和序列302-304。 17.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述核酸纳米结构为三维核酸纳米结构；所述三维核酸纳米结构由6个目标核酸折纸单元分3步顺次连接得到；第1步目标核酸折纸单元组为第1个目标折纸单元；第2步目标核酸折纸单元组为第2-5个目标折纸单元；第3步目标核酸折纸单元组为第6个目标折纸单元；所述6个目标核酸折纸单元的长链核酸分子的核苷酸序列均为序列1，第1个目标核酸折纸单元-第6个目标核酸折纸单元的对应短链由核心补充短链、上面补充短链、下面补充短链、上面带有粘性末端短链和下面带有粘性末端短链组成；每个目标核酸折纸单元的核心补充短链相同，均为182条，这182条补充短链的核苷酸序列分别均为序列427-序列608；第1个目标核酸折纸单元的15条与连接单链链接的上面带有粘性末端短链核苷酸序列分别为序列609-623；第1个目标核酸折纸单元的41条上面和下面的补充短链的核苷酸序列分别为序列624-664；第1个目标核酸折纸单元的16条下面的带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列665-680；第2个目标核酸折纸单元的32条上面补充短链的核苷酸序列分别为序列624-629，序列631-633，序列635-644和序列681-693；第2个目标核酸折纸单元的4条上面带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列694-697；第2个目标核酸折纸单元的32条下面补充短链的核苷酸序列分别为序列645-664和序列698-709；第2个目标核酸折纸单元的4条下面带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列710-713；第3个目标核酸折纸单元的32条上面补充短链的核苷酸序列分别为序列624-644，序列681-688，序列691和序列714-715；第3个目标核酸折纸单元的4条上面带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列716-719；第3个目标核酸折纸单元的32条下面补充短链的核苷酸序列分别为序列645-664，序列698-705和序列720-723；第3个目标核酸折纸单元的4条下面带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列724-727；第4个目标核酸折纸单元的32条上面补充短链的核苷酸序列分别为序列624-625，序列627-628，序列630-644，序列683-693和序列714-715；第4个目标核酸折纸单元的4条上面带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列728-731；第4个目标核酸折纸单元的32条下面补充短链的核苷酸序列分别为序列645-664，序列698-701，序列706-709和序列720-723；第4个目标核酸折纸单元的4条下面带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列732-735；第5个目标核酸折纸单元的32条上面补充短链的核苷酸序列分别为序列624-629，序列630-644，序列681-682，序列685，序列688-693和序列714-715；第5个目标核酸折纸单元的4条上面带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列736-739；第5个目标核酸折纸单元的32条下面补充短链的核苷酸序列分别为序列645-664，序列702-713；第5个目标核酸折纸单元的4条下面带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列740-743；第6个目标核酸折纸单元的20条上面补充短链的核苷酸序列分别为序列624-625，序列627-628，序列631-633，序列635-644，序列685，序列688和序列691；第6个目标核酸折纸单元的16条上面带有粘性末端短链的核苷酸序列分别为序列744-759；第6个目标核酸折纸单元的36条下面补充短链的核苷酸序列分别为序列645-664，序列698-709和序列720-723。