Engineering multistate DNA molecules: a tunable thermal band-pass filter
Engineering multistate DNA molecules: a tunable thermal band-pass filter
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工程多态 DNA 分子：可调谐热带通滤波器
DOI：
10.1049/mnl.2016.0345
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发表时间：
2016
影响因子：
1.3
通讯作者：
S. Kobayashi
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
J. A. Rose;K. Komiya;S. Kobayashi
生物聚合物的“伙伴折叠”，存在于与天然状态的竞争平衡，以产生异国情调的行为仍然是一个相对未开发的分子工程领域的工程。以前，一个温度敏感的DNA纳米器件，通过利用这样的伙伴折叠来实现热带通滤波器，被提出，建模和实验验证。由于其独特的山形效率曲线，与简单DNA发夹的S形熔解曲线明显不同，该装置可用于实现其他分子机器的温度特异性控制，因此代表了一种有前途的生物技术进步。然而，没有努力研究峰值温度T †、宽度ΔT50和最大效率ε max对器件组件稳定性的详细依赖性。在这项工作中，封闭形式的表达式T †和lnε max的推导和验证。然后检查并利用这些表达式的功能行为来构建用于产生具有目标T t和Δ T50值以及优化的εmax的设计的有效算法，从而建立算法器件设计的可行性。通过生产目标过滤器并详细模拟设备行为来验证方法的有效性。最后，讨论了模型的有效性，扩展和范围。
Engineering of biopolymer ‘partner folds’ that exist in competitive equilibrium with the native state to produce exotic behaviours remains a relatively unexplored area of molecular engineering. Previously, a temperature‐sensitive DNA nanodevice that operates by harnessing such a partner fold to implement a thermal band‐pass filter was proposed, modelled, and experimentally validated. Due to its peculiar hill‐shaped efficiency profile, which differs markedly from the sigmoidal melting curves of simple DNA hairpins, this device could be used to implement temperature‐specific control of other molecular machines, and thus represents a promising biotechnological advance. However, no effort was made to examine the detailed dependencies of the peak temperatureT†, width ΔT50, and maximum efficiencyεmaxon the stabilities of device components. In this work, closed‐form expressions forT†and lnεmaxare derived and validated. The functional behaviours of these expressions are then examined and harnessed to construct an efficient algorithm for producing designs with targetT†and ΔT50values and optimisedεmax, thereby establishing the feasibility of algorithmic device design. Method effectiveness is validated via production of a target filter, with detailed simulations of device behaviour. Finally, a discussion is presented regarding model effectiveness, extension, and scope.
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用于热带通滤波器的单分子 DNA 纳米器件的分析与设计
DOI：
10.1109/nems.2016.7758205
发表时间：
2016
期刊：
Proceedings of the 11th IEEE Annual International Conference on Nano/Micro Engineered and Molecular Systems
影响因子：
--
作者：
J. A. Rose;K. Komiya
通讯作者：
K. Komiya
使用分子寻址的发夹 DNA 存储器
DOI：
--
发表时间：
2006
期刊：
Small Vol.2
影响因子：
--
作者：
A. Kuniba;R. Sakamoto;R.Sakamoto;A.Kuniba;A.Kuniba;A.Kuniba;R. Sakamoto;R. Sakamoto;R. Sakamoto;Masahiro Takinoue;Tetsuro Kitajima;Masahiro Takinoue;Masahiro Takinoue;Masahito Takinoue;Masahito Takinoue
通讯作者：
Masahito Takinoue
发夹语言
DOI：
10.1142/s0129054101000904
发表时间：
2001
期刊：
Int. J. Found. Comput. Sci.
影响因子：
--
作者：
G. Paun;G. Rozenberg;T. Yokomori
通讯作者：
T. Yokomori
统计热力学分析和基于 DNA 的计算机设计
DOI：
--
发表时间：
2004
期刊：
Natural Computing 3
影响因子：
--
作者：
J.A.Rose;R.J.Deaton;A.Suyama
通讯作者：
A.Suyama