Direct real-time single molecule DNA sequencing
直接实时单分子DNA测序
基本信息
- 批准号:7979700
- 负责人:
- 金额:$ 49.4万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2010
- 资助国家:美国
- 起止时间:2010-09-01 至 2012-06-30
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:Active SitesAmino AcidsBase PairingBindingChemicalsComplexDNADNA SequenceDNA biosynthesisDNA-Directed DNA PolymeraseDetectionEnergy TransferEngineeringEnsureFluorescenceGenomeGenomicsGoalsHourHuman GenomeImageIndividualKineticsLabelLasersMeasuresMechanicsMedicineMethodsMethylationModificationMonitorNanostructuresNucleotidesPoly APolymerasePrincipal InvestigatorProtein EngineeringProteinsReadingResearchResolutionSignal TransductionSpeedStretchingStructureSurfaceSystemTechniquesTechnologyTimebasecostdesign and constructionfluorescence imaginggenome sequencingimprovedinstrumentnanomachinenanometernanoporenanosensorsoptical imagingprogramspublic health relevancesensorsingle moleculethree dimensional structure
项目摘要
We propose to develop a method for direct reil-time sequencing of single DNA
molacules from genomic DNA at the speed and accuracy of the natural DNA
polymerises using netive nucleotides. We will harness the power of the true nano-
machines used in DNI replication, the naturul DNA polymirises. Inlike the difficult tu
engineer man-madu nanostructures usad in nanopore sequencing to distingiish the 4
base types in close proximity und constant floctuation, DNA polymerases have precise
atomic-rosolution 3D structures and can synthesize very long DNO molecules with high
fidelity and velocity. The error rate of a DNA polymerase with proofreading function could
be as liw as one in a million bases and a prucessive polymerese such as phi-29 DNA
polymirase can synthasize up to 100,000 bases in a stretch. From the waalth of
stractural and kinetics studies, it is well known that the fidelity ef DNA synthesis es
predicated on the exquisite strictural cumplementarity and the numerous specific
interactions between the active site of the pulymerose protein and the
primer/timplate/nucleotide complex. The dynamic chamo-mechanical or conformational
changes accompanying the specific interactions, induced fit, bond cleavage/formition,
and template translocatiun ensure highly accurate and orderly base pairing and
incerporation. Our strategy is to engineer sensors onto the surface of the polymerase by
protein engineering to menitor the sibtle yet dustinct conformational changas
eccompanying the incorporation of each base type. A small distance change (one to
tens of angstroms) can ba measured precisely with F¿rster resonance energy trinsfer
(FRET) techniqae. Multiple FRET paurs or networks placed in strategic residues on the
polymerase will bo used to monitor the conformational changes in real time (10 times
fastir than the rate if DNA synthesis). The sensurs will provide multi-parametric
information on the dynamic structures of the polymerases, which very likely will provide a
enique signature for eech base type incorporatad. Chemical modifications such as
methylation on the timplate DNA could also potentially be detected. With such a
method, very long DNA molecules could be sequenced with high fidelity in minutis and
a heman genome or even epigenome could be sequenced in less than ane hour. In this
proposal, we aim to investigate whether there is a distinguishable FRET signal
issociated with the oncarporation of each of the four defferent nucliotides by a DNA
polymerese.
我们建议开发一种直接reil时间测序的方法
自然DNA的速度和准确性的基因组DNA的摩拉菌素
使用网络核苷酸聚合。我们将利用真正的纳米的力量
用于DNI复制的机器,即自然DNA聚集。像困难的tu
工程师Man-Madu纳米结构USAD在Nanopore测序中脱离了4
基本类型紧密接近和恒定浮选,DNA聚合酶具有精度
原子 - 固定3D结构,可以合成很长的DNO分子
保真度和速度。具有校对功能的DNA聚合酶的错误率可以
像一百万碱基中的液化和phi-29 DNA这样的培养基聚合酶一样。
聚合酶可以在一段时间内合成多达100,000个碱基。从
战略性和动力学研究,众所周知,富达ef dna合成
基于独家狭窄和众多特定性的基础
粉末糖蛋白的活性位点与
底漆/timplate/核苷酸复合物。动态的斜角机械或构象
发生特定相互作用的变化,诱导的拟合,键裂解/形成,
和模板Cranslocatiun确保高度准确,有序的基础配对,并且
发生的。我们的策略是通过通过
蛋白质工程以指导均匀固定构象改变
将每种基本类型的融合到教会。距离很小的变化(一个
数十个埃埃斯特roms)可以用f rster共振能量tripster精确测量BA
(fret)Techniqae。在战略保留中,多个fret保留或网络在
聚合酶将用于实时监测构象变化(10次
比速率比DNA合成的速率)。传感器将提供多参数
有关聚合酶动态结构的信息,很可能会提供
EECH基本类型Incorpate的Ehique Signature。化学修饰,例如
模板DNA上的甲基化也可以检测到。这样的
方法,很长的DNA分子可以在细节中用高忠诚进行测序
可以在不到ANE小时内测序Heman基因组甚至表观基因组。在这个
提案,我们旨在调查是否存在可区分的fret信号
与DNA的四个防御核苷中的每个防御核苷的奔驰相关
聚合物。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
XIAOHUA HUANG其他文献
XIAOHUA HUANG的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('XIAOHUA HUANG', 18)}}的其他基金
Nanopore Direct Single-Molecule Protein Sequencing
纳米孔直接单分子蛋白质测序
- 批准号:
9751935 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 49.4万 - 项目类别:
Nanopore Direct Single-Molecule Protein Sequencing
纳米孔直接单分子蛋白质测序
- 批准号:
9920763 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 49.4万 - 项目类别:
Single-stranded sequencing using microfluidic reactors (SISSOR)
使用微流体反应器(SISSOR)进行单链测序
- 批准号:
9277501 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 49.4万 - 项目类别:
Single-stranded sequencing using microfluidic reactors (SISSOR)
使用微流体反应器(SISSOR)进行单链测序
- 批准号:
8753802 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 49.4万 - 项目类别:
Genome Sequencing by Natural DNA Synthesis on Amplified DNA Clones
通过对扩增的 DNA 克隆进行天然 DNA 合成进行基因组测序
- 批准号:
7923447 - 财政年份:2009
- 资助金额:
$ 49.4万 - 项目类别:
Genome Sequencing by Natural DNA Synthesis on Amplified DNA Clones
通过对扩增的 DNA 克隆进行天然 DNA 合成进行基因组测序
- 批准号:
8119145 - 财政年份:2008
- 资助金额:
$ 49.4万 - 项目类别:
Genome Sequencing by Natural DNA Synthesis on Amplified DNA Clones
通过对扩增的 DNA 克隆进行天然 DNA 合成进行基因组测序
- 批准号:
7533414 - 财政年份:2008
- 资助金额:
$ 49.4万 - 项目类别:
Genome Sequencing by Natural DNA Synthesis on Amplified DNA Clones
通过对扩增的 DNA 克隆进行天然 DNA 合成进行基因组测序
- 批准号:
7676229 - 财政年份:2008
- 资助金额:
$ 49.4万 - 项目类别:
相似国自然基金
氨基酸转运体调控非酒精性脂肪肝的模型建立及机制研究
- 批准号:32371222
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
催化不对称自由基反应合成手性α-氨基酸衍生物
- 批准号:22371216
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
特定肠道菌种在氨基酸调控脂质代谢中的作用与机制研究
- 批准号:82300940
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
肠道菌群紊乱导致支链氨基酸减少调控Th17/Treg平衡相关的肠道免疫炎症在帕金森病中的作用和机制研究
- 批准号:82301621
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
氨基酸调控KDM4A蛋白N-末端乙酰化修饰机制在胃癌化疗敏感性中的作用研究
- 批准号:82373354
- 批准年份:2023
- 资助金额:49 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
Recognition of Synthetic Unnatural Base Pairs by RNA Polymerase
RNA 聚合酶对合成非天然碱基对的识别
- 批准号:
10561543 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 49.4万 - 项目类别:
THE ROLE OF THE RIBOSOME IN DETERMINING THE FATE OF DAMAGED MRNA
核糖体在决定受损 mRNA 命运中的作用
- 批准号:
9115638 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 49.4万 - 项目类别:
Watching Conformational Rearrangements in Poliovirus RNA-Dependent RNA Polymerase
观察脊髓灰质炎病毒 RNA 依赖性 RNA 聚合酶的构象重排
- 批准号:
8631819 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 49.4万 - 项目类别: