Programmable autonomous synthesis of single-stranded DNA.
Programmable autonomous synthesis of single-stranded DNA.
复制标题
单链DNA的可编程自主合成。
DOI：
10.1038/nchem.2872
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发表时间：
2018-03
期刊：
影响因子：
21.8
通讯作者：
Yin P
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kishi JY;Schaus TE;Gopalkrishnan N;Xuan F;Yin P
DNA在生物学、纳米技术和生物技术中发挥着不同的功能作用，但目前自主合成任意单链DNA的方法有限。在这里，我们介绍了引物交换反应(PER)级联的概念，它按照规定的反应路径生长出具有用户指定序列的新生单链DNA。PER合成以可编程、自主、原位和环境响应的方式进行，为设计具有广泛传感、监控、记录、信号处理和致动能力的分子电路和设备提供了平台。我们在实验中展示了一种纳米设备，它将触发RNA的检测转化为产生降解独立RNA底物的DNAzyme，一个信号放大器，它只在特定RNA信号存在的情况下有条件地合成长荧光链，分子计算电路，它评估RNA输入的逻辑(与，或，非)组合，以及一个临时分子事件记录器，它在PER记录中记录不同的RNA输入被顺序检测的顺序。
DNA performs diverse functional roles in biology, nanotechnology, and biotechnology, but current methods for autonomously synthesizing arbitrary single-stranded DNA are limited. Here, we introduce the concept of Primer Exchange Reaction (PER) cascades, which grow nascent single-stranded DNA with user-specified sequences following prescribed reaction pathways. PER synthesis happens in a programmable, autonomous, in situ, and environmentally responsive fashion, providing a platform for engineering molecular circuits and devices with a wide range of sensing, monitoring, recording, signal processing, and actuation capabilities. We experimentally demonstrate a nanodevice that transduces the detection of a trigger RNA into the production of a DNAzyme that degrades an independent RNA substrate, a signal amplifier that conditionally synthesizes long fluorescent strands only in the presence of a particular RNA signal, molecular computing circuits that evaluate logic (AND, OR, NOT) combinations of RNA inputs, and a temporal molecular event recorder that records in the PER transcript the order in which distinct RNA inputs are sequentially detected.
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影响因子：
4.5
作者：
Grillari, Johannes;Hackl, Matthias;Grillari-Voglauer, Regina
通讯作者：
Grillari-Voglauer, Regina
DOI：
10.1126/science.1226734
发表时间：
2012-11-02
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Derr ND;Goodman BS;Jungmann R;Leschziner AE;Shih WM;Reck-Peterson SL
通讯作者：
Reck-Peterson SL
DOI：
10.1073/pnas.0407024101
发表时间：
2004-10-26
影响因子：
11.1
作者：
Dirks, RM;Pierce, NA
通讯作者：
Pierce, NA
影响因子：
64.8
作者：
Benson, Erik;Mohammed, Abdulmelik;Hogberg, Bjorn
通讯作者：
Hogberg, Bjorn
影响因子：
56.9
作者：
Church, George M.;Gao, Yuan;Kosuri, Sriram
通讯作者：
Kosuri, Sriram