Высокочастотная запись молекулярной геометрии с ДНК ‘nanoscopy’: Нанотехнологии, которые непрерывно создают основанные на ДНК отчеты соседних особенностей в молекулярных комплексах, допуская их вычислительную реконструкцию

Обходя потребность в дорогих микроскопах, кое-какие недавние химические подходы прилагают barcoded изучения ДНК к молекулярным целям и затем плавят тех в соседних парах совместно, частенько лигатурой ДНК. Эти ДНК «отчеты» позднее читаются вслух для анализа. Вследствие того что эти методы разрушают изучения ДНК на протяжении соединения, но, информация, приобретённая от каждой молекулярной цели, не может включать больше чем одно сотрудничество, ни многократное сходу, ни одно изменение со временем.

Такие методы смогут сильно сократить уровень качества любой последующей вычислительной реконструкции и сделать реконструкцию отдельных комплексов неосуществимой.Чтобы преодолеть эти ограничения, команда в Университете Гарварда Wyss Биологически Вдохновленной Разработки во главе с Главным Преподавателем Пэн Инем, доктором философии, на данный момент развивала ДНК основанный на нанотехнологиях метод, что допускает повторную, неразрушающую запись лишь barcoded молекулярные соединения, отдавая подробный вид их компонентов и конфигураций. В будущем подход имел возможность оказать помощь исследователям понять, как трансформации в молекулярных комплексах руководят биологическими процессами в живых клетках.

Изучение опубликовано по собственной природе Коммуникации.«Отечественный метод, что мы именуем «Автоездящей на велосипеде Близостью, Делающей запись» (АПРЕЛЯ), по существу действует как постоянный химический рекордер молекулярных структур», сказал Инь, что имеется также профессор Системной биологии в Медицинской школе Гарварда. «АПРЕЛЬ разрешает нам замечать на многую близость одновременно и неоднократно, и с минимальным distrurbance к структуре. Оценивая полное дополнение всех таких пар во многих циклах, мы можем создать подробный вид молекулярной структуры и подмечать различные структурные состояния тех же самых целей».

Как подтверждение принципа, команда проектировала многократные изучения ДНК в silico, и синтезировала и приложила их к молекулярным целям, пребывавшим в предписанных конфигурациях наноструктур оригами ДНК. Через этот относительно недавно спроектированный, направленный на ДНК химический механизм отчет в форме barcoded нити ДНК синтезируется на структуре, если и только если два из этих изучений ДНК находятся в достаточно близко близости друг к другу («запись близости»). Отчеты опубликованы, вследствие того что они синтезированы, и позднее собраны для анализа последовательности.

В отличие от вторых химических способов, каждая отдельная цель в АПРЕЛЕ может привести к более чем 30 отчетам ДНК («автоезда на велосипеде»), разрешив прочный сбор данных. По окончании сбора всех отчетов ДНК команда собрала их последовательности и удачно вернула геометрию синтетических наноструктур. Так подход функционирует как ‘нанообъем ДНК’, что использует определенно спроектированную биохимию ДНК, чтобы визуализировать целевые пары в молекулярном объекте. Подробно останавливаясь на этих новых возможностях, исследователи Wyss помимо этого смогли зарегистрировать трансформации в стране отдельных наноструктур, указав на возможность, что подход имел возможность употребляться, чтобы коррелировать структурные переходы в молекулярных комплексах с их биологическими функциями.

«При помощи антител и других обширно используемых агентов к прямым изучениям ДНК к молекулярным целям, мы имели возможность применить разработку в АПРЕЛЕ, чтобы расшифровать компоненты и конфигурации биологических комплексов», сказал Томас Шос, Доктор медицины, доктор философии, Научный сотрудник Университета Wyss, что как первый создатель изучения вместе с Инем развивал АПРЕЛЬ. «То, что отдельные отчеты ДНК несут неповторимые, sequenceable штрихкоды и что метод масштабируем, может дать добро нам к одному дню, следуют, лично, за тысячами или миллионами макромолекул в химическом пути».«Развитие АПРЕЛЯ как нанотехнологическое средство расшифровать молекулярные структуры без потребности в шепетильно продуманных и дорогих микроскопах в самом деле иллюстрирует, как относительно недавно продемонстрированная Молекулярная инициатива Робототехники Университета Висса может повлиять на структурное исследование и события биологии во многих лабораториях», сказал Директор-основатель Университета Висса Дональд Ингбер, Доктор медицины, доктор философии, что также имеется профессор Джуды Фолкмена Сосудистой Биологии в HMS и Сосудистой Программы Биологии в Бостоне Детская Поликлиника, и профессор Биоинженерии в Школе Джона А. Полсона Гарварда Технических и прикладных наук.

8 комментариев к “Высокочастотная запись молекулярной геометрии с ДНК ‘nanoscopy’: Нанотехнологии, которые непрерывно создают основанные на ДНК отчеты соседних особенностей в молекулярных комплексах, допуская их вычислительную реконструкцию”

Оставьте комментарий