序列 MDPKAEGNGENITETAAGNVETSDFVNLKRQKREGVNSTGMSEIDMTGSQET PEHNMHGSPTHTDDLGPRLDADMLDSQSSHVSSSAQGNRSEVENELSNLFA KMALPGHDRRTDEYILVRQTGQDKFAGTTKCNLDHLPTKAEFNASCRLYRDG VGNYYPPPLAFERIDIPEQLAAQLHNLEPREQSKQCFQYKLEVWNRAHAEMGI TGTDIFYQTDKNIKLDRNYKLRPEDRYIQTEKYGRREIQKRYEHQFQAGSLLPD ILIKTPQNDIHFSYRFAGDAYANKRFEEFERAIKTKYGSDTEIKLKSKSGIMHDS KYLESWERGSADIRFAEFAGENRAHNKQFPAATVNMGRQPDGQGGMTRDR HVSVDYLLQNLPNSPWTQALKEGKLWDRVQVLARDGNRYMSPSRLEYSDPE HFTQLMDQVGLPVSMGRQSHANSVKFEQFDRQAAVIVADGPNLREVPDLSPE KLQQLSQKDVLIADRNEKGQRTGTYTNVVEYERLMMKLPSDAAQLLAEPSDRYSRAFVRPEPALPPISDSRRTYESRPRGPTVNSL
过去十年见证了核酸治疗和诊断(治疗诊断学)的蓬勃发展。与传统的小分子药物或蛋白质生物制剂不同,核酸治疗诊断学具有以下特征:作为“信息药物”,它具有编码和执行遗传和治疗诊断信息的内在能力、易于进行核酸工程编程、内在刺激或调节免疫调节、多功能功能以及在热变性或化学变性后易于构象恢复。单链环状 DNA (circDNA) 是一类具有共价闭合拓扑结构的单链 DNA (ssDNA)。除了核酸基材料的基本优势(例如低成本、生物相容性和化学修饰简单性)外,circDNA 中没有末端可防止核酸外切酶降解,从而相对于相应的线性 ssDNA 具有增强的生物稳定性。circDNA 已被用于多种治疗诊断应用。例如,circDNA 已被广泛研究作为生物分析信号扩增的模板和通过滚环扩增 (RCA) 和滚环转录 (RCT) 技术合成纳米/微米/宏观生物材料。circDNA 也被常用作多功能 DNA 折纸自组装的支架。最后,circDNA 已被用作治疗诊断适体、miRNA 抑制剂以及成簇的规律间隔的短回文重复序列 - CRISPR 相关蛋白 (CRISPR-Cas) 基因编辑供体。在这篇综述文章中,我们将讨论 circDNA(不包括双链环状 DNA,如质粒)的化学性质、特性和治疗诊断应用;我们还将展望该研究领域的挑战和机遇。
Rad51/RecA 重组酶家族在典型的双链断裂 (DSB) 修复中发挥着关键作用:切除的 DSB 末端进入同源双链 DNA (dsDNA) 模板序列以启动修复。然而,使用单链 DNA (ssDNA) 作为模板修复 DSB(CRISPR/Cas9 介导的基因编辑的常用方法)不依赖于 Rad51。我们通过使用位点特异性 HO 内切酶创建 DSB 并使用 80 nt 单链寡核苷酸 (ssODN) 修复 DSB,分析了酿酒酵母中这些不依赖于 Rad51 事件的遗传要求,并通过 Cas9 介导的 DSB 与在体内产生 ssDNA 模板的细菌逆转录子系统相结合证实了这些结果。我们表明,单链模板修复 (SSTR) 依赖于 Rad52、Rad59、Srs2 和 Mre11-Rad50-Xrs2 (MRX) 复合物,但与其他 Rad51 独立的重组事件不同,它不依赖于 Rdh54。我们表明,Rad59 可减轻 Rad51 对 Rad52 链退火活性的抑制,无论是在 SSTR 中还是在单链退火 (SSA) 中。当引入大小和序列相同的双链寡核苷酸作为模板时,基因编辑依赖于 Rad51。基因编辑过程中错配的吸收取决于 Msh2 的活性,它对 ssODN 3' 侧的作用与 5' 端非常不同,ssODN 可以直接退火到切除的 DSB 端。此外,DNA 聚合酶 Pol δ 的 3' 到 5' 校对活性经常切除非常靠近模板 3' 端的错配。我们进一步报告称,SSTR 会导致直接修复序列附近区域的突变增加多达 600 倍。这些 DNA 聚合酶 ζ 依赖性突变可能会损害基因编辑的准确性。
Malathi VG、Renuka Devi P. (2019) SsDNA 病毒:全球病毒组中的关键参与者。病毒性疾病。 30:3–12。 https://doi.org/10.1007/s13337-019-00519-4
1分子生物学系,吉丹斯克大学,威塔斯沃萨大学59、80-308 GDANSK,波兰; 2巴黎萨克莱大学实验室LéonBrillouin,CEA,LLB,91191 GIF-SUR-YVETTE,法国; 3迪斯科梁线,Synchrotron Soleil,91192 GIF-SUR-YVETTE,法国; 4新加坡国立大学物理系117542,新加坡; 5 ISA,Aarhus University物理与天文学系,丹麦8000 Aarhus C; 6 UMR9019-CNRS,基因组完整性和癌症,巴黎 - 萨克莱大学,古斯塔夫·鲁西(Gustave Roussy),F-94805 Villejuif Cedex,法国; 7 PSL大学,巴黎 - 萨克莱大学,UMS2016,INSERM US43,多模式成像中心,法国91400 Orsay,INSERM2016; 8 Cnanomat and Inserm平台,U1148,血管转化科学实验室,UFR SMBH,巴黎大学13号,索邦·巴里斯·塞特(Sorbonne ParisCité),F-93017,法国Bobigny,法国和9号巴黎大学Cité,UFR SDV,75006,法国巴黎,法国,法国,
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•保持通道的流量1-3打开,并在〜2.5μm和6μm之间移动陷阱1,以确定是否形成了系绳,通过观察力响应。对于单个系绳,测得的FD曲线遵循双链DNA的蠕虫样链模型,轮廓Lenght为17.853 bp,并且在60 Pn处具有过度拉伸的高原。双重系数显示,距离较短的力响方面的发作将使高原过高的高原。双 - 毛线可以通过增加珠子之间的距离而打破,但是,也可能发生Tethers(部分)转换为杂种,而不是导致单个常规的Tethers。如果经常捕获多个系数,则可以降低注射器中的DNA浓度。
1 Center for Human Genetics and Genomics, New York University Grossman School of Medicine, USA 2 Department of Pediatrics, Department of Neuroscience & Physiology, Institute for Systems Genetics, Perlmutter Cancer Center, and Neuroscience Institute, New York University Grossman School of Medicine, USA 3 Cryos International Sperm and Egg Bank, Denmark 4 Department of Urology, University Hospitals Cleveland Medical Center, Case Western Reserve University School of Medicine, USA 5 Program美国病儿童医院彼得·吉尔根研究与学习中心,加拿大6. ‡对应:gilad.evrony@nyulangone.org摘要突变在整个生命的每个细胞的基因组中都积累,导致癌症和其他遗传疾病1-4。几乎所有这些镶嵌突变始于DNA的两条链中的核苷酸不匹配或损伤,如果未经修复或误用5。但是,当前的DNA测序技术无法解决这些初始的单链事件。在这里,我们开发了一种单分子的长读测序方法,该方法在存在于DNA的一条或两条链中时,可以实现单基分子的单分子保真度。它还检测到单链胞嘧啶脱氨酸事件,这是一种常见的DNA损伤。我们介绍了来自不同组织的110个样本,包括来自患有癌症的个体综合症的个体,并定义了第一个单链不匹配和损害特征。我们找到了这些单链特征与已知的双链突变特征之间的对应关系,从而解决了起始病变的身份。与仅缺乏聚合酶校对的样品相比,在不匹配修复和复制性聚合酶校对缺乏的肿瘤均显示出独特的单链错配模式。在线粒体基因组中,我们的发现支持一种主要发生在复制过程中的诱变机制。由于先前研究询问的双链DNA突变只是突变过程的终点,因此我们在单分子分辨率下检测启动单链事件的方法将启用有关在多种情况下突变如何在癌症和年龄中出现的新研究。
toehold介导的链位移的单分子力光谱Andreas Walbrun 1,*,Tianhe Wang 2,*,Michael Matthies 2,Petršulc2,3,Friedrich C. Simmel 2,+ Matthias Rief,Matthias Rief 1慕尼黑技术大学生物科学系综合蛋白质科学中心(CPA),Ernst-Otto-Fischer-STR。8,85748德国Garching。 电子邮件:matthias.rief@mytum.de 2。 慕尼黑技术大学,TUM自然科学学院,生物科学系,AM COULOMBWALL 4A,85748 GARCHING,德国。 电子邮件:simmel@tum.de 3。 亚利桑那州立大学生物设计学院的分子科学和分子设计与生物仪中心,美国亚利桑那州南卡利斯特大街1001号,美国亚利桑那州坦佩市85281,美国 *这些作者同样贡献:安德烈亚斯·沃尔布伦(Andreas Walbrun) (TMSD)在动态DNA纳米技术中广泛使用,并且是多种基于DNA或RNA的反应电路的基础。 以前的研究通常依赖于散装荧光测量值来研究TMSD的动力学,该动力学仅提供有效的,散装平均的反应速率,并且无法在单个分子甚至碱基对的水平上解决该过程。 在这项工作中,我们使用单分子力光谱(SMF)探索单分子水平的链位移过程的动力学,并具有由最先进的粗粒元模拟支持的光学陷阱。 此外,我们使用力研究了DNA入侵RNA的动力学,这一过程很少发生力。8,85748德国Garching。电子邮件:matthias.rief@mytum.de 2。慕尼黑技术大学,TUM自然科学学院,生物科学系,AM COULOMBWALL 4A,85748 GARCHING,德国。电子邮件:simmel@tum.de 3。亚利桑那州立大学生物设计学院的分子科学和分子设计与生物仪中心,美国亚利桑那州南卡利斯特大街1001号,美国亚利桑那州坦佩市85281,美国 *这些作者同样贡献:安德烈亚斯·沃尔布伦(Andreas Walbrun) (TMSD)在动态DNA纳米技术中广泛使用,并且是多种基于DNA或RNA的反应电路的基础。 以前的研究通常依赖于散装荧光测量值来研究TMSD的动力学,该动力学仅提供有效的,散装平均的反应速率,并且无法在单个分子甚至碱基对的水平上解决该过程。 在这项工作中,我们使用单分子力光谱(SMF)探索单分子水平的链位移过程的动力学,并具有由最先进的粗粒元模拟支持的光学陷阱。 此外,我们使用力研究了DNA入侵RNA的动力学,这一过程很少发生力。亚利桑那州立大学生物设计学院的分子科学和分子设计与生物仪中心,美国亚利桑那州南卡利斯特大街1001号,美国亚利桑那州坦佩市85281,美国 *这些作者同样贡献:安德烈亚斯·沃尔布伦(Andreas Walbrun) (TMSD)在动态DNA纳米技术中广泛使用,并且是多种基于DNA或RNA的反应电路的基础。以前的研究通常依赖于散装荧光测量值来研究TMSD的动力学,该动力学仅提供有效的,散装平均的反应速率,并且无法在单个分子甚至碱基对的水平上解决该过程。在这项工作中,我们使用单分子力光谱(SMF)探索单分子水平的链位移过程的动力学,并具有由最先进的粗粒元模拟支持的光学陷阱。此外,我们使用力研究了DNA入侵RNA的动力学,这一过程很少发生力。通过探测toehold结构的发夹的末端,我们可以通过微秒和纳米分辨率实时触发和观察TMSD。使用微流体测定法,我们将发夹暴露于触发链的溶液中,我们发现在负载下,TMSD的进行非常迅速,单步时间为1 µs。将不匹配引入入侵者序列使我们能够调节稳定性,以使入侵和重新染色在均衡中也发生,即使在负载下也是如此。这使我们能够在单个分子上研究数千个入侵/入侵事件,并分析入侵过程的动力学。将我们的发现推送到零载荷,我们发现DNA入侵DNA的单步速度比入侵RNA快的速度快四倍。我们的结果揭示了序列效应对TMSD过程的重要性,并且对于核酸纳米技术和合成生物学的广泛应用至关重要。关键字:肋骨调节器,脚趾介导的链位移,分支迁移,单分子力光谱