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评估带有纳米孔的8个字母扩展的脱氧核糖核酸字母的可读性
摘要：化学家现在已经合成了在标准Terran DNA中发现的四种标准核苷酸（鸟嘌呤，腺嘌呤，胞嘧啶和胸腺嘧啶）中添加核苷酸的新型DNA。今天在分子诊断中使用了这种“人为扩展的遗传信息系统”；支持定向进化以创建医学上有用的受体，配体和催化剂；并探索与生命早期演变有关的问题。进一步的应用受到无法直接序列DNA含有非标准核苷酸的限制。纳米孔测序非常适合此目的，因为它不需要酶促合成，扩增或核苷酸修饰。在这里，我们采取了第一步来实现8个字母“ Hachimoji”的纳米孔测序，通过使用MSPA（smegmacterium smegmatis porin a）纳米孔评估其纳米孔信号范围，扩展了DNA字母。我们发现Hachimoji DNA在纳米孔测序中表现出比单独标准DNA更广泛的信号范围，并且Hachimoji单碱基取代是可以高度置信的。由于纳米孔测序依赖于分子电机来控制DNA的运动，因此我们通过跟踪Hachimoji DNA的单个Hel308分子的易位来评估HACHIMOJI DNA的易位，从而评估了HACHIMOJI DNA的hel308运动酶与非标准核苷酸的兼容性，从而监测了酶基因酶的eNzeme disnzeme disnzeme disna。我们发现HEL308与Hachimoji DNA兼容，但是与N-糖苷相比，在C-糖苷核苷上行走时会更频繁地分离。c-糖化核苷通过HEL308中的特定位点会诱导更高的解离可能性。这强调了优化纳米孔测序电机以处理不同的糖苷键的需求。它还可以为未来的替代DNA系统的设计提供信息，这些系统可以与现有电动机和毛孔进行测序。
纳米孔测序评估环境样品中细菌病原体和相关抗生素抗性基因
摘要：如前和现在的大流行中，监测环境中的病原体可以提供多种见解，以了解其传播，进化甚至将来的爆发。本文通过在罗马尼亚的市政水和废水中使用纳米孔测序，评估了与特定病原体相关的检测微生物病原体和相关抗生素耐药基因的机会。主要结果表明，从肉类加工设施中收集EF流动的水具有改变社区的多样性和丰度，Chao1的价值（101-108和0.86-0.91）分别降低了，分别是MAIN 2与其他类型的较高的多样性相比，分别是MAINIP的多样性，分别是Simpson的多样性和较高的多样性。和0.97–0.98，伯克霍尔德西亚和伪科学是最丰富的家庭。此外，抗生素耐药性基因的发生率和类型受到抗生素源的近端的影响，其四环素（最高为45％的总读数）或新霉素，链霉素和抗肉霉素（Traptomycin和tobramycin）（总读数为3.8％）（总读数）的耐药性（最高为reads reads）由Same condiestion condivession形成。因此，纳米孔测序被证明是一种易于使用的，可访问的分子技术，用于环境病原体监测和相关的抗生素耐药基因。
利用牛津纳米孔技术公司的自适应采样技术进行药物基因组学中的靶向单倍型分析
药物基因组学 (PGx) 研究个体间基因组变异对药物反应的影响，从而有机会为每位患者量身定制给药方案。目前有针对性的 PGx 测试平台主要基于微阵列、聚合酶链式反应或短读测序。尽管这些检测在识别单核苷酸变异 (SNV) 和插入/缺失 (INDEL) 方面表现出巨大价值，但它们无法识别大的结构变异，也无法进行明确的单倍型分型以进行星号等位基因分配。在这里，我们使用 Oxford Nanopore Technologies 的自适应采样来丰富从药物基因组学知识库 (PharmGKB) 中提取的具有充分记录的 PGx 相关性的 1,036 个基因面板。通过评估与现有真实集的一致性，我们展示了对五个瓶中基因组参考样本的准确变异和星号等位基因调用。我们表明，最多可以在一个 PromethION 流动槽上复用三个样本，而不会显著降低变异调用性能，从而分别实现 99.35% 和 99.84% 的目标变异召回率和精确度。这项工作推动了纳米孔测序在临床 PGx 环境中的使用。
纳米孔长阅读的下一代测序，用于检测线粒体DNA大规模缺失
原发性线粒体疾病是影响多个器官的进行性遗传疾病，并以线粒体功能障碍为特征。这些疾病可能是由用线粒体定位编码蛋白质的突变引起的，或者是由线粒体基因组（MTDNA）中的遗传缺陷引起的。后者包括点致病变体和大规模缺失/重排。mtDNA分子具有野生型或变体序列可以在单个细胞中共同存在，即一种称为mtDNA杂质者的条件。mtDNA单点突变通常是通过基于简短读数的下一代测序（NGS）检测到的，但是，这些读数受到识别结构mtDNA改变的限制。最近，已经发布了基于长读数的新NGS技术，从而可以获得长度的几千酶序列。该方法适合检测影响线粒体基因组的结构改变。在目前的工作中，我们说明了基于长阅读牛津纳米孔技术的两种测序方案的优化，以检测mtDNA结构变化。与简短读取NG和传统技术相比，这种方法在MTDNA的分析中具有很强的优势，有可能成为MTDNA遗传研究的选择方法。
用DNA启用的功能纳米孔
细胞导致相关分子丧失，并最终导致细胞裂解或死亡。具有内腔直径在顺式入口的2.9 nm之间，内部腔内为4.1 nm，内部收缩处为1.3 nm，在β-贝尔的反式入口处有2 nm，[27]αHL是第一个使用DNA和RNA Polimers的电流转移的纳米孔[27]αHl是第一个纳米孔和RNA Polimers的电流变化。其他用于感应的蛋白质孔包括smegmatis porin A（MSPA）[29]和细菌外膜通道CSGG [26,30]，后者用于牛津纳米孔技术的商业设备中，用于纳米孔基于基于纳米孔的DNA和RNA序列。Sensing has also been explored with the PA 63 channel of anthrax toxin, [31] the potassium channel KscA, [32] the toxin aerolysin, [7,33] the mechanosensitive channel MscL, [34] the bacterial transporter FhuA, [9,35] the bacterial toxin ClyA, [36] and the bacteriophage phi29 DNA packaging motor.[37]生物纳米孔对商业产物是有利的，因为生物蛋白表达能够以精确且一致的几何形状对纳米孔进行大规模制造。一致的几何形状是必不可少的，当纳米孔被用作单分子传感器，其中读出密切取决于纳米孔的结构。适应许多传感应用的纳米孔需要在天然存在的蛋白质纳米孔中较少丰富的结构特征。蛋白质纳米孔已被广泛突变[38]，以获取特定的感测，例如尺寸选择性或特定的分子相互作用。例如，报告了一个基于MSPA的纳米孔传感平台[39]，其中将理性设计的聚合物链束缚在MSPA孔中。这使得对广泛的分析物，化学反应监测以及对映异构体的歧视启用了单分子检测。[40]可以通过更换，[41]删除，[42,43]或添加氨基酸[44]来引入蛋白质孔的修饰，从而更改表面电荷，[45] functional oft oft off inctional [46]和疏水性[47]和孔的疏水性[47]，如Soskine等人所示。clya孔。[48]这些特异性突变会因pH [49]或盐浓度的变化而改变孔的稳定性。[50]然而，引入了几种化学修饰，使可预测结构的毛孔的制造变得困难。小尺寸的肽孔可以通过简单地包含在L-氨基酸的常规寄存之外的氨基酸残基来更高的设计多功能性。[51,52]肽还促进了非蛋白质生成氨基酸的高度可调设计器毛孔的完整设计。[53,54]受到天然存在的抗生素gr米核酸孔的结构的启发，合成肽孔的
纳米孔：从DNA测序到工业过滤的协同作用
薄膜中的纳米孔在科学和工业中起重要作用。单纳米孔在便携式DNA测序和了解纳米级传输中提供了逐步变化。在工业上，多层膜促进了食物加工和水和医学的净化。尽管统一使用了纳米孔，但在材料，制造，分析和应用方面，单个纳米孔和多膜的磁场在不同程度上有所不同。这样的部分断开连接阻碍了科学进步，并且最好共同解决重要的挑战。该观点表明，这两个领域之间的协同串扰如何在基本理解和高级膜的发展中提供相当大的相互利益。我们首先描述了主要差异，包括与多膜膜中较不定义的导管相比，包括单个孔的原子定义。然后，我们概述了改善两个字段之间的通信的步骤，例如协调测量以及运输和选择性的建模。所产生的见解有望改善多孔膜的合理设计。观点以其他发展的前景结束，可以通过在两个领域进行协作来最大程度地实现，以提高对纳米孔的运输的理解，并创建用于量身定制的用于感应，过滤和其他应用的下一代多孔膜。
通过固态纳米孔特征的DNA折纸
图1。DNA纳米结构组件和纳米孔的表征。a）DNA螺旋束杂交的示意图：7249 NT M13MP13的热退火，带有190个短“主食”链。b）预期尺寸和3螺旋束组件的结构。c）1％琼脂糖凝胶电泳，显示了一个泳道中各种DNA长度的梯子，另一个车道完全组装了3HB结构。d）用于3HB结构的纳米孔感测的设置。黄色的色调描绘了电场强度。e）在13.2nm孔（顶部）中，在200 mV以下的12m licl中存在3HB引起的瞬时离子阻塞的串联电流痕迹（顶部）。单个封锁事件适合提取变量，例如最大电导阻塞和易位时间（底部）。f）在与（e）相同的实验条件下，最大电导阻塞与易位时间的散点图，n = 846。
欧洲物流与供应链可持续性报告2024
图4。评估纳米旋转的性能。a-b比较了通过纳米重新启动估计的每个CpG基因座的甲基化水平与bisulfite测序和孔雀孔的6.3.8在GM24385数据上。PCC = Pearson相关系数。c-d比较了纳米恢复估计的CpG岛的平均甲基化水平与Bisulfite测序和GYPED 6.3.8在GM24385数据上的平均甲基化水平。