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PNA辅助dnazymes裂解双链DNA，用于具有高序列保真度的基因工程
摘要：Dnazymes已被广泛用于许多传感和成像应用中，但是自1994年发现以来，很少使用基因工程，因为它们的底物范围主要限于单链DNA或RNA，而遗传信息则存储在双链DNA（DSDNA）中。为了克服这一主要局限性，我们在这里报告了肽核酸（PNA）辅助双链DNA通过dnazymes（Panda）辅助的DNA迹象，这是将Dnazyme活性扩展到DSDNA的第一个例子。我们表明，熊猫在有效划痕或导致靶dsDNA上有双链破裂是可以编程的，靶DsDNA模仿了蛋白质核酸酶，并且可以充当分子克隆中的限制酶。除了比蛋白质酶小得多，在我们测试的条件下，熊猫还具有更高的序列保真度，这证明了其作为基因工程和其他生化应用的新型替代工具的潜力。
天然 DNA 酶的靶向和直接细胞内递送可实现高度特异性的基因沉默
基因沉默涉及针对细胞中的特定 mRNA 序列，在翻译之前抑制基因表达。1,2 由于通过基因沉默抑制或调节某个基因的表达可以减弱癌细胞的侵袭、增殖和迁移，3,4 基因沉默作为各种癌症和疾病的新型治疗策略正在被越来越多地研究。常用于基因沉默的试剂包括小干扰 RNA、DNA 酶、核酶、微小 RNA 和反义寡核苷酸，其中 DNA 酶因其高度特异性和底物灵活性而被证明是一类很有前途的基于核酸的基因沉默试剂。5 DNA 酶是体外选择的催化核酸，可以催化各种反应，包括 DNA/RNA 连接、6 核酸切割、7 – 10 Diels – Alder 反应 11 和 DNA 磷酸化。 12,13 特别值得注意的是，DNAzymes 可以选择性地结合其底物 mRNA 序列，表现出与蛋白酶相当的催化活性，可在靶基因的翻译抑制过程中切割这些 mRNA。此外，DNAzymes 比其他基因沉默剂具有更好的稳定性，避免使用蛋白质进行催化活性，并且无毒无免疫原性，使其成为分子 mRNA 水平上特别合适的沉默剂。尽管具有这些优势，但它们在生物介质中的不稳定性、靶向递送和细胞摄取效率低
功能化寡核苷酸，合成催化剂作为酶模拟
遗传信息的存储和转移[1，2]。 DNA甚至没有主要考虑，假设惰性化学性质将通过确保没有不希望的遗传指示改变来提供进化优势。 要克服的主要障碍是四个具有有限功能的规范性障碍（大部分是沃森和克里克基料配对），在糖的2'位置下没有羟基。 又花了十年的时间证明了dnazymes，单链的脱氧乙烯核苷酸（ODN），而没有体内对应物，也能够具有可以匹配酶的催化活性[3,4]。 可以通过迭代且功能强大的SELEX方法在体外选择dnazymes的适体（能够结合催化特性但没有催化特性的寡核苷酸[5,6]，依赖于使用未修饰的核苷5' - 三磷酸盐（DNTP）。 这些核苷酸是（突变）DNA 的底物遗传信息的存储和转移[1，2]。DNA甚至没有主要考虑，假设惰性化学性质将通过确保没有不希望的遗传指示改变来提供进化优势。要克服的主要障碍是四个具有有限功能的规范性障碍（大部分是沃森和克里克基料配对），在糖的2'位置下没有羟基。又花了十年的时间证明了dnazymes，单链的脱氧乙烯核苷酸（ODN），而没有体内对应物，也能够具有可以匹配酶的催化活性[3,4]。可以通过迭代且功能强大的SELEX方法在体外选择dnazymes的适体（能够结合催化特性但没有催化特性的寡核苷酸[5,6]，依赖于使用未修饰的核苷5' - 三磷酸盐（DNTP）。这些核苷酸是（突变）DNA
功能化寡核苷酸，合成催化剂作为酶模拟
遗传信息的存储和转移[1，2]。 DNA甚至没有主要考虑，假设惰性化学性质将通过确保没有不希望的遗传指示改变来提供进化优势。 要克服的主要障碍是四个具有有限功能的规范性障碍（大部分是沃森和克里克基料配对），在糖的2'位置下没有羟基。 又花了十年的时间证明了dnazymes，单链的脱氧乙烯核苷酸（ODN），而没有体内对应物，也能够具有可以匹配酶的催化活性[3,4]。 可以通过迭代且功能强大的SELEX方法在体外选择dnazymes的适体（能够结合催化特性但没有催化特性的寡核苷酸[5,6]，依赖于使用未修饰的核苷5' - 三磷酸盐（DNTP）。 这些核苷酸是（突变）DNA 的底物遗传信息的存储和转移[1，2]。DNA甚至没有主要考虑，假设惰性化学性质将通过确保没有不希望的遗传指示改变来提供进化优势。要克服的主要障碍是四个具有有限功能的规范性障碍（大部分是沃森和克里克基料配对），在糖的2'位置下没有羟基。又花了十年的时间证明了dnazymes，单链的脱氧乙烯核苷酸（ODN），而没有体内对应物，也能够具有可以匹配酶的催化活性[3,4]。可以通过迭代且功能强大的SELEX方法在体外选择dnazymes的适体（能够结合催化特性但没有催化特性的寡核苷酸[5,6]，依赖于使用未修饰的核苷5' - 三磷酸盐（DNTP）。这些核苷酸是（突变）DNA
结构DNA纳米技术
这是一个新的研究领域的课程，自二十一世纪初以来，该课程一直在成倍增长。该场主要通过通过DNA二级结构对纳米尺度上的分子结构进行控制。该课程将包括对主题的讨论，然后由该领域最近论文的学生进行了一系列演讲。该课程首先研究了在化学，生物学和医学交集中存在的现代DNA科学。第二部分应用了DNA的化学和分子结构原理，以了解其在纳米技术中的功能。大多数生物分子存在并在水溶液中运行，因此我们首先研究溶液的化学性质。我们检查了DNA的结构和功能（遗传的分子），并发现如何在细胞中处理遗传信息，以使具有复杂分子结构的功能蛋白质。该课程以研究DNA如何作为生物催化（DNAZymes）的研究结束，并且通常是药物的靶标。整个学期的研究论文项目提供了一个机会，可以通过动手实验和构建分子模型来加深您对课程主题的了解。
具有单核苷酸的高保真DNAZYME辅助CRISPR/CAS13A系统解决特异性
有两种改善特定城市Cas12a和Cas13a核酸酶的常用方法。是工程师CRRNA，包括将合成不匹配引入crrna的间隔域，设计发夹 - 间隔者CRRNA，以及用2 0 -O -methyl修改CRRNA。21 - 25然而，必须仔细设计不匹配的CRRNA中的数量和位置，以减少无靶标的效果，而无需牺牲CAS蛋白的裂解活性。22,23更重要的是，使用发夹蛋白 - 间隔者CRRNA和2 0-O-methyl modi crrna仅将原始CRISPR/CAS系统的特定城市提高了2至3倍。24,25另一种方法是高级工程cas蛋白。26 - 28，由于复杂的蛋白质表达和筛选过程，它仍然与之合作。此外，所有这些策略旨在优化CRISPR/CAS系统的不同组成部分，而无需克服裂解效率和特定城市之间的基本交易。因此，可以显着改善特定城市的策略对于它们的实际应用（例如生物传感）非常需要，因为它们将避免误解积极的结果。dnazymes（也称为脱氧核酶，DNA酶或催化DNA），是单链DNA分子，具有
材料进步 - 皇家化学学会
当在水性培养基中混合两种类型的聚合物时，形成液态液相产生的液滴。这些复杂的凝聚力可能会捕获包括蛋白质酶在内的生物分子。核酸酶相对于稀释溶液中的核酸酶的活性改变了。我们以前报道说，单独的尿素聚合物可以形成一种简单的凝聚液，在冷却时加热和改革后溶解。在这项研究中，我们研究了通过冷却氨基官能官能化的尿素聚合物（丙烯酸氨基酶-co-co-arlylurea）（pau）的尿素聚合物（pau）的尿素聚合物（pau）诱导的简单凝聚液中DNA酶（10-23 dnazyme）的捕获的作用。冷却后，共聚物形成的共聚物液滴及其含量及其底物。与在没有聚合物的情况下，由于K M的显着降低，与没有聚合物的反应相比，DNAZYME在液滴中的活性显着增强，这意味着诱捕促进了酶 - 底物复合物的形成。因此，由PAU形成的冷却引起的液滴是dnazymes的有效反应培养基。