Electromechanical unzipping of individual DNA molecules using synthetic sub-2 nm pores.
Electromechanical unzipping of individual DNA molecules using synthetic sub-2 nm pores.
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DOI：
10.1021/nl802218f
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发表时间：
2008-10
期刊：
影响因子：
10.8
通讯作者：
Meller A
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
McNally B;Wanunu M;Meller A
纳米孔最近已成为在单分子水平上探测和操作核酸二级结构的高通量工具。虽然迄今为止大多数研究都利用嵌入脂质双层中的蛋白质孔，但固态纳米孔提供了许多实际优势，极大地扩展了生命科学和生物技术的应用范围。使用亚 2 nm 固态纳米孔，我们首次证明可以通过分析停留时间分布来探测单个 DNA 双链体的解链动力学。我们对 DNA 双链体解压缩进行了高带宽电学测量，作为其长度、序列和温度的函数。我们发现，较长的双链体（> 10 bp）遵循阿伦尼乌斯对温度的依赖性，这表明解链可以近似为单势垒穿越，但由于强偏置电力，较短双链体的解链动力学不涉及势垒。最后，我们证明双工中的不匹配会以位置敏感的方式影响解压缩时间。我们的结果是迈向序列变异性检测和单分子纳米孔测序技术的关键一步，该技术依赖于纳米孔阵列的并行检测。
Nanopores have recently emerged as high-throughput tools for probing and manipulating nucleic acid secondary structure at the single-molecule level. While most studies to date have utilized protein pores embedded in lipid bilayers, solid-state nanopores offer many practical advantages which greatly expand the range of applications in life sciences and biotechnology. Using sub-2 nm solid-state nanopores, we show for the first time that the unzipping kinetics of individual DNA duplexes can be probed by analyzing the dwell-time distributions. We performed high-bandwidth electrical measurements of DNA duplex unzipping as a function of their length, sequence, and temperature. We find that our longer duplexes (>10 bp) follow Arrhenius dependence on temperature, suggesting that unzipping can be approximated as a single-barrier crossing, but the unzipping kinetics of shorter duplexes do not involve a barrier, due to the strong biasing electrical force. Finally, we show that mismatches in the duplex affect unzipping times in a position-sensitive manner. Our results are a crucial step towards sequence variability detection and our single-molecule nanopore sequencing technology, which rely on parallel detection from nanopore arrays.
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DOI：
10.1073/pnas.93.24.13770
发表时间：
1996-11-26
影响因子：
11.1
作者：
Kasianowicz, JJ;Brandin, E;Deamer, DW
通讯作者：
Deamer, DW
影响因子：
64.8
作者：
Li, J;Stein, D;Golovchenko, JA
通讯作者：
Golovchenko, JA
影响因子：
2.4
作者：
Zhang, Jingshan;Shklovskii, B. I.
通讯作者：
Shklovskii, B. I.
影响因子：
9.3
作者：
Soni, Gautam V.;Meller, Amit
通讯作者：
Meller, Amit
DOI：
10.1073/pnas.97.3.1079
发表时间：
2000-02-01
影响因子：
11.1
作者：
Meller, A;Nivon, L;Branton, D
通讯作者：
Branton, D