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World File Search System核碱
结合工程化的 FnCas9 和扩展的 gRNA，实现 PAM 灵活、稳健且核碱基特异性的编辑和诊断
CRISPR 疗法的临床成功取决于 Cas 蛋白的安全性和有效性。来自新凶手弗朗西斯菌 (FnCas9) 的 Cas9 对错配底物的亲和力可以忽略不计，这使得它即使在结合水平上也能以非常高的精度区分 DNA 中的脱靶。然而，它的细胞靶向效率很低，限制了它在治疗应用中的使用。在这里，我们合理地设计了蛋白质以开发增强的 FnCas9 (enFnCas9) 变体，并将其细胞编辑活性扩展到以前无法访问的基因组位点。值得注意的是，一些变体释放了从 NGG 到 NGR/NRG 的原间隔区相邻基序 (PAM) 约束，使其在人类基因组位点上的可访问性增加了约 3.5 倍。enFnCas9 蛋白在体外和细胞中都具有单一错配特异性，从而扩大了基于 FnCas9 的 CRISPR 诊断的靶标范围，用于检测点突变和致病 DNA 特征。重要的是，它们在编辑效率、敲入率和脱靶特异性方面比其他经过设计的 SpCas9 高保真版本（SpCas9-HF1 和 eSpCas9）更胜一筹。值得注意的是，enFnCas9 变体可以与延长长度的 gRNA 结合使用，在 PAM 约束的规范碱基编辑器无法访问的位点进行强大的碱基编辑。最后，我们展示了使用 enFnCas9 腺嘌呤碱基编辑器完全纠正患者衍生的 iPSC 中的疾病特异性视网膜色素变性突变，突出了其在治疗和诊断中的广泛应用。
连接酶介导的具有双面 5-羧基尿嘧啶核碱基的 CuII 响应变构 DNA 酶的合成
基于互补氢键碱基配对的核酸高度复杂的分子识别能力导致了 DNA 纳米技术研究领域的迅猛发展。1 通过控制 DNA 杂交和结构以响应诸如 DNA/RNA 结合、pH 变化和光照射等刺激，已经创建了大量 DNA 纳米设备、传感器和分子机器。2 金属离子也可用作外部刺激来调节 DNA 结构和功能，特别是通过利用金属介导的非自然碱基配对。3 通过与桥接金属离子络合，两个相反的配体型核碱基类似物之间形成金属介导的人工碱基对。金属介导的碱基配对通常可以稳定 DNA 双链，从而以金属依赖的方式控制 DNA 杂交。为了通过金属络合有效地切换 DNA 功能，我们最近建立了一种新的概念，即双面 5-修饰嘧啶核碱基的金属介导碱基对切换。 4 – 7 双面碱基，如 5-羟基尿嘧啶 ( U OH ) 4,5 和 5-羧基尿嘧啶 ( caU ) 6 被设计成在金属介导的自碱基对 (例如， U OH – Gd III – U OH ) 中形成
DNA核碱基吸附在单层Ti3c2 ...
我们使用van der waals（vdw） - 纠正的密度函数理论和非平衡绿色的功能方法研究了DNA核苷酸酶[腺嘌呤（A），鸟嘌呤（g），胸腺嘧啶（T）和胞嘧啶（C）]与单层Ti 3 C 2 MXEN的相互作用。所有计算均针对石墨烯进行了基准测试。我们表明，取决于Ti 3 C 2表面上方的核碱基的初始垂直高度，可能是两个相互作用机制，即物理吸附和化学吸附。对于石墨烯，与石墨烯片上方核碱基的初始垂直高度无关，DNA核碱始终将物理呈现在石墨烯表面上。石墨烯的PBE + VDW结合能高（0.55-0.74 eV），并遵循G> a> t> C的顺序，吸附高度在3.16–3.22Å的范围内，表明强大的物理学。对于Ti 3 C 2，PBE + VDW结合能相对较弱（0.16-0.20 eV），并遵循A> g = T> C的阶，吸附高度在5.51–5.60Å的范围内，表明弱物理吸收。化学物质的结合能遵循g> a> t> c的顺序，这是相同的物理学顺序。结合能值（5.3-7.5 eV）表示非常强的化学吸附（约为物理吸附结合能的40倍）。此外，我们的频带结构和电子传输分析表明，对于物理吸附，频带结构没有显着变化，也没有调制状态的传输函数和设备密度。相对较弱的物理吸附和强烈的化学吸附表明，Ti 3 C 2可能无法使用物理吸附方法鉴定DNA核碱基。