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Rad51 独立的途径促进单链...
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。
双链到单链的转变在 DNA 折纸纳米结构中引起力和运动
除静态纳米结构外，DNA纳米技术还能构建动态和自主开关。[18] 这些动态开关的操作可分为两大类：第一，通过分子相互作用操作；第二，通过外部刺激操作。用于控制纳米尺度运动的主要分子相互作用是DNA杂交（主要是立足点介导的链置换）和碱基堆积。由分子相互作用控制的此类运动的例子包括可重构等离子体装置、[19] 铰链、[20,21] 镊子、[18,22] 旋转装置、[23–26] 助行器、[27] 药物载体 [28,29] 和对分子或纳米颗粒进行分选的机器人。[30,31] 作为驱动机制的其他分子相互作用包括靶分子结合 [32,33] 和适体 [28,29] 以及核小体相互作用。 [34] 通过任何分子相互作用进行的操作（包括上述所有机制）具有可控分子识别和特异性的优点。 然而，操作速度受到分子扩散和相互作用动力学的限制，因此通常非常慢。 值得注意的是，已经开发出多种方法来提高动态 DNA 装置的响应速度。 另一方面，外部刺激如光、[35,36] 温度、[37] 离子、[11,23] pH、[38–40] 和电场 [21,41] 通常能够使操作速度提高很多个数量级。[41] 例如，Karna 等人利用相邻纳米结构域之间可逆的、pH 依赖性的 i-基序形成来促进卷曲 DNA 纳米弹簧的驱动，进而通过整合素偶联影响培养细胞的运动性。 [40] 然而，我们在此称之为外部刺激的任何一种，都存在着整体作用的局限性，而且缺乏分子识别所能提供的特异性。
单链环状 DNA 治疗诊断
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。
RNA和单链DNA噬菌体
书籍章节平均和时间分辨率对混合光伏电池系统的能量，经济和技术问题的影响和影响的影响和影响波兰弗罗茨瓦夫科学技术大学 *通讯作者：意大利87036 Rende的独立研究员亚历山德罗·伯吉奥（Alessandro Burgio）出版于2021年12月8日，本书章节是一份重新出版的Alessandro Burgio等文章。在2020年1月的能量。（Burgio，A。; Menniti，d。; Sorrentino，n。; Pinnarelli，a。; Leonowicz，Z。数据平均和时间分辨率对混合光伏电池系统的能量，经济和技术问题评估的影响和影响。Energies 2020，13，354。https：//doi.org/10.3390/en13020354）如何引用本书章节：Alessandro Burgio，Daniele Menniti，Nicola Sorrentino，Nicola Sorrentino，Anna Pinnarelli，Anna Pinnarelli，Zbigniew Leonowowicz。数据平均和时间分辨率对混合光伏电池系统的能量，经济和技术问题评估的影响和影响。in：编辑玛丽亚·波特拉皮略（Maria Portarapillo）和艾哈迈德·卡纳马（Ahmad Karnama）。能源研究的进步：第3版。印度海得拉巴：录像。2021。
通过双链DNA片段的单链DNA寡桥构建SGRNA-CAS9表达载体
总结本申请说明证明了将SGRNA序列插入靶向DNA组件的9.5 kb载体中的便利性。与传统的克隆方法不同，必须合成和重新弥补两个寡核体，该新协议提供了一种设计寡核的简单方法，并与所需的向量组装。Nebuilder HIFI DNA组装主混合物对传统方法的实质性改进，特别是节省时间，易用性和成本。
通过体内产生单链 DNA 进行高通量功能变体筛选
与自然界中存在的巨大变异和基因组工程师设想的巨大变异相比，创建和表征单个遗传变异的规模仍然有限。在这里，我们介绍了逆转录子文库重组 (RLR)，这是一种高通量功能筛选方法，其规模和特异性超过了 CRISPR-Cas 方法。我们利用逆转录子的靶向逆转录活性在体内产生单链 DNA (ssDNA)，以 > 90% 的效率整合编辑并实现多路复用应用。RLR 同时引入了许多基因组变异，产生了可通过靶向深度测序寻址的汇集和条形码变异库。我们使用 RLR 对合成的抗生素抗性等位基因进行汇集表型分析，展示了相对增长率的定量测量。我们还使用进化细菌的剪切基因组 DNA 进行 RLR，通过实验查询数百万个序列以寻找因果变异，证明 RLR 特别适合利用大量的自然变异库。使用体内产生的 ssDNA 进行汇集实验为探索整个基因组的变异提供了途径。
使用CRISPR-CAS9，单链DNA寡核苷酸和原生质体再生
基因组编辑需要将DNA序列插入特定位置。涉及定期间隔短的短文重复序列（CRISPRS）和CRISPR相关（CAS）蛋白质的方案依赖于同源性维修，需要费力的矢量构造，并且效率低。DNA寡核苷酸可以通过非同源末端连接用作靶向插入的供体。我们的简单协议通过使用聚乙烯乙二醇将非修饰的单链DNA DNA寡核苷酸和CRISPR-CAS9核糖核蛋白输送到原生质体中，从而消除了对昂贵的设备和矢量结构的需求。，我们在烟草本尼亚娜纳（Nicotiana Benthamiana）中实现了高达50.0％的靶向插入频率，而无需抗生素选择即可快速循环胸腺橄榄石。使用每个同源臂中包含27 nt的60 nt供体，22个再生植物中有6个显示出靶向插入，其中1个包含6 bp Eco RI位点的精确插入。全基因组测序表明，DNA仅插入靶向位置，遗传分析表明，插入到下一代的插入序列。
通过基因打靶和随后的单链退火介导的标记基因切除，在植物中对 miRNA 靶位进行精确的基因组编辑
基因打靶 (GT) 能够使用供体 DNA 作为模板进行精确的基因组修饰（例如，引入碱基替换）。结合用于选择 GT 细胞的选择标记的干净切除，GT 有望成为一种标准的、普遍适用的碱基编辑系统。之前，我们展示了通过 piggyBac 转座子从水稻中 GT 修饰的位点进行标记切除。然而，piggyBac 介导的标记切除的局限性在于它只能识别 TTAA 序列。最近，我们提出了一种新颖的通用精确基因组编辑系统，该系统由 GT 和随后的单链退火 (SSA) 介导的标记切除组成，原则上不受靶序列的限制。在本研究中，我们将碱基替换引入了 OsCly1 基因的 microRNA miR172 靶位点，OsCly1 基因是参与闭花授粉开花的大麦 Cleistogamy1 基因的直系同源物。为确保有效的 SSA，GT 载体在选择标记的两端都含有 1.2 kb 的重叠序列。使用带有重叠序列的载体进行正负选择介导的 GT 的频率与使用不带重叠序列的 piggyBac 介导的标记切除载体的频率相当，在 T 0 代中，SSA 介导的标记切除频率计算为 ∼ 40%。这个频率被认为足以产生无标记细胞，尽管它低于使用 piggyBac 介导的标记切除的频率（接近 100%）。到目前为止，使用碱基编辑器和基于 CRISPR/Cas9 的 prime 编辑系统在目标基因的不连续多个碱基中引入精确替换已经相当困难。在这里，利用 GT 和我们的 SSA 介导的标记切除系统，我们成功地在 OsCly1 基因的 miR172 靶位点上不仅实现了单个碱基的精确替换，而且还实现了人工不连续的多个碱基的精确替换。
TN5标记并将寡核酸转移到单链DNA中，以进行链特异性RNA测序
哺乳动物细胞中的遗传筛选通常专注于功能丧失方法。为了评估额外基因拷贝的表型后果，我们使用了辐射杂种（RH）细胞的大量分离分析（BSA）。，我们构建了六个RH细胞池，每个池由约2500个独立克隆组成，并将池放置在带有或没有紫杉醇的培养基中。低通序测序鉴定859个生长基因座，38个紫杉醇基因座，62个相互作用基因座和3个基因座，用于跨基因组的明显限度，用于线粒体丰度。分辨率被测量为约30 kb，接近单基因。差异性特性，反驳了平衡假设。此外，在RH池中，人类丝粒的保留增强表明，这些染色体元素的功能解剖方法是一种新的方法。对RH细胞的合并分析显示出高功率和分辨率，应该是哺乳动物遗传工具包的有用补充。
