Double- to Single-Strand Transition Induces Forces and Motion in DNA Origami Nanostructures.
Double- to Single-Strand Transition Induces Forces and Motion in DNA Origami Nanostructures.
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DOI：
10.1002/adma.202101986
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发表时间：
2021-09
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Liedl T
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Gür FN;Kempter S;Schueder F;Sikeler C;Urban MJ;Jungmann R;Nickels PC;Liedl T
动态、可重构设备的设计对于自下而上构建人工生物系统至关重要。 DNA 可用作此类动态装置的从头设计的工程材料。我们提出了一种自组装的 DNA 折纸开关，它利用从双链 DNA 到单链 DNA 的转变（反之亦然）来创建和消灭驱动开关内部可逆构象变化的熵力。我们独特地证明，每个核苷酸延伸 0.34 nm 的 DNA 单链（该链在双链结构中的延伸）在其末端施加收缩力，导致大规模运动。我们通过透射电子显微镜、DNA-PAINT 超分辨率显微镜和暗场显微镜演示了此类开关的操作。我们的工作说明了在流体中运行的纳米级物理系统中作用的复杂且有时违反直觉的力。
The design of dynamic, reconfigurable devices is crucial for the bottom-up construction of artificial biological systems. DNA can be used as an engineering material for the de-novo design of such dynamic devices. We present a self-assembled DNA origami switch that uses the transition from double- to single-stranded DNA and vice versa to create and annihilate an entropic force that drives a reversible conformational change inside the switch. We distinctively demonstrate that a DNA single-strand that is extended with 0.34 nm per nucleotide – the extension this very strand has in the double-stranded configuration – exerts a contractive force on its ends leading to large-scale motion. We demonstrate the operation of this type of switch via transmission electron microscopy, DNA-PAINT super-resolution microscopy and darkfield microscopy. Our work illustrates the intricate and sometimes counter-intuitive forces that act in nanoscale physical systems that operate in fluids.
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影响因子：
14.9
作者：
Kim DN;Kilchherr F;Dietz H;Bathe M
通讯作者：
Bathe M
DOI：
10.3390/molecules23071766
发表时间：
2018-07-18
期刊：
Molecules (Basel, Switzerland)
影响因子：
--
作者：
Endo M;Sugiyama H
通讯作者：
Sugiyama H
影响因子：
15
作者：
Ke, Yonggang;Douglas, Shawn M.;Liu, Minghui;Sharma, Jaswinder;Cheng, Anchi;Leung, Albert;Liu, Yan;Shih, William M.;Yan, Hao
通讯作者：
Yan, Hao
影响因子：
16.6
作者：
通讯作者：
--
影响因子：
16.6
作者：
Kuzyk A;Yang Y;Duan X;Stoll S;Govorov AO;Sugiyama H;Endo M;Liu N
通讯作者：
Liu N