Name: DNAzyme 10-23 - basierte Nanomaschinen zur Nukleinsäureerkennung (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-02-09T14:40:00.000+00:00
Duration: 7 min 16 s
Description: Erfahren Sie das Design von DNAzym-basierten Nanomaschinen zur Nukleinsäureerkennung mit kostenloser Software. Diese Methode ermöglicht den Nachweis von Epstein-Barr-Virus-Fragmenten mit hoher Selektivität.

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<meta charset="utf8"></head><body>Präzisions-DNAzyme-Nanomaschinen für die diskriminative RNA- und DNA-Analyse

<ol><li>Kolpashchikov, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evolution+of+hybridization+probes+to+DNA+machines+and+robots%5BTitle%5D)+AND+%22Acc.+Chem+Res%22%5BJournal%5D)">Evolution of hybridization probes to DNA machines and robots.</a> Acc. Chem Res. 52, 1949-1956 (2019).</li>
<li>Guo, J., Ju, J., Turro, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fluorescent+hybridization+probes+for+nucleic+acid+detection%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Bioanal+Chem%22%5BJournal%5D)">Fluorescent hybridization probes for nucleic acid detection.</a> Anal. Bioanal Chem. 402, 3115-3125 (2012).</li>
<li>Demidov, V. V., Frank-Kamenetskii, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Two+sides+of+the+coin%3A+affinity+and+specificity+of+nucleic+acid+interactions%5BTitle%5D)+AND+%22Tr+Bioche+Sc%22%5BJournal%5D)">Two sides of the coin: affinity and specificity of nucleic acid interactions.</a> Tr Bioche Sc. 29 (2), 62-71 (2004).</li>
<li>Kolpashchikov, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Binary+probes+for+nucleic+acid+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Rev%22%5BJournal%5D)">Binary probes for nucleic acid analysis.</a> Chem Rev. 110, 4709-4723 (2010).</li>
<li>Marti, A. A., Jockusch, S., Stevens, N., Ju, J., Turro, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fluorescent+hybridization+probes+for+sensitive+and+selective+DNA+and+RNA+detection%5BTitle%5D)+AND+%22Acc+Chem+Res%22%5BJournal%5D)">Fluorescent hybridization probes for sensitive and selective DNA and RNA detection.</a> Acc Chem Res. 40 (6), 402-409 (2007).</li>
<li>Gerasimova, Y. V., Kolpashchikov, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Detection+of+bacterial+16S+rRNA+using+a+molecular+beacon-based+X+sensor%5BTitle%5D)+AND+%22Biosens.Bioelectron%22%5BJournal%5D)">Detection of bacterial 16S rRNA using a molecular beacon-based X sensor.</a> Biosens.Bioelectron. 41, 386-390 (2013).</li>
<li>Dark, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Accuracy+of+LightCycler+Septi+Fast+for+the+detection+and+identification+of+pathogens+in+the+blood+of+patients+with+suspected+sepsis%3A+a+systematic+review+and+meta-analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Intensive+Care+Med%22%5BJournal%5D)">Accuracy of LightCycler Septi Fast for the detection and identification of pathogens in the blood of patients with suspected sepsis: a systematic review and meta-analysis.</a> Intensive Care Med. 41, 21-33 (2015).</li>
<li>Maltzeva, Y. I., Gorbenko, D. A., Nikitina, E. V., Rubel, M. S., Kolpashchikov, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Visual+Detection+of+Stem-Loop+Primer+Amplification+%28SPA%29+products+without+denaturation+using+peroxidase-like+DNA+machines+%28PxDM%29%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Mol+Sc%22%5BJournal%5D)">Visual Detection of Stem-Loop Primer Amplification (SPA) products without denaturation using peroxidase-like DNA machines (PxDM).</a> Int J Mol Sc. 24 (9), 7812(2023).</li>
<li>Gorbenko, D. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((DNA+nanomachine+for+visual+detection+of+structured+RNA+and+double+stranded+DNA%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Comm%22%5BJournal%5D)">DNA nanomachine for visual detection of structured RNA and double stranded DNA.</a> Chem Comm. 58 (35), 5395-5398 (2022).</li>
<li>Roembke, B. T., Nakayama, S., Sintim, H. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nucleic+acid+detection+using+G-quadruplex+amplification+methodologies%5BTitle%5D)+AND+%22Methods%22%5BJournal%5D)">Nucleic acid detection using G-quadruplex amplification methodologies.</a> Methods. 64 (3), 185-198 (2013).</li>
<li>Mokany, E., Bone, S. M., Young, P. E., Doan, T. B., Todd, A. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MNAzymes%2C+a+versatile+new+class+of+nucleic+acid+enzymes+that+can+function+as+biosensors+and+molecular+switches%5BTitle%5D)+AND+%22JACS%22%5BJournal%5D)">MNAzymes, a versatile new class of nucleic acid enzymes that can function as biosensors and molecular switches.</a> JACS. 132 (3), 1051-1059 (2010).</li>
<li>Gerasimova, Y. V., Cornett, E., Kolpashchikov, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((RNA+cleaving+deoxyribozyme+sensor+for+nucleic+acid+analysis%3A+the+limit+of+detection%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Bio+Chem%22%5BJournal%5D)">RNA cleaving deoxyribozyme sensor for nucleic acid analysis: the limit of detection.</a> Chem Bio Chem. 11, 811-817 (2010).</li>
<li>Gerasimova, Y. V., Kolpashchikov, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Folding+16S+RNA+in+a+signal-producing+structure+for+detection+of+bacteria%5BTitle%5D)+AND+%22Angew+Chem+Int+Ed%22%5BJournal%5D)">Folding 16S RNA in a signal-producing structure for detection of bacteria.</a> Angew Chem Int Ed. 52, 10586-10588 (2013).</li>
<li>Hu, M., et al. Allosteric DNAzyme-based encoder for molecular information transfer. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHu%2C+M+%22Chin.+Chem+Let%22">Chin. Chem Let</a>. , 109232(2023).</li>
<li>Peeters, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Solid-phase+PCR-amplified+DNAzyme+activity+for+real-time+FO-SPR+detection+of+the+MCR-2+gene%5BTitle%5D)+AND+%22Anal+Chem%22%5BJournal%5D)">Solid-phase PCR-amplified DNAzyme activity for real-time FO-SPR detection of the MCR-2 gene.</a> Anal Chem. 92 (15), 10783-10791 (2020).</li>
<li>Wood, H. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Species+typing+of+nontuberculous+Mycobacteria+by+use+of+deoxyribozyme+sensors%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Chem%22%5BJournal%5D)">Species typing of nontuberculous Mycobacteria by use of deoxyribozyme sensors.</a> Clin Chem. 65 (2), 333-341 (2019).</li>
<li>Yan, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultralow+background+one-pot+detection+of+Lead+%28II%29+using+a+non-enzymatic+double-cycle+system+mediated+by+a+hairpin-involved+DNAzyme%5BTitle%5D)+AND+%22Biosen+Bioelectron%22%5BJournal%5D)">Ultralow background one-pot detection of Lead (II) using a non-enzymatic double-cycle system mediated by a hairpin-involved DNAzyme.</a> Biosen Bioelectron. 237, 115534(2023).</li>
<li>Hasick, N. J., Radhika, R., Todd, A. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Subzymes%3A+Regulating+DNAzymes+for+point+of+care+nucleic+acid+sensing%5BTitle%5D)+AND+%22Sens.+Act.+B%3A+Chem%22%5BJournal%5D)">Subzymes: Regulating DNAzymes for point of care nucleic acid sensing.</a> Sens. Act. B: Chem. 297, 126704(2019).</li>
<li>Safdar, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((DNA-only%2C+microwell-based+bioassay+for+multiplex+nucleic+acid+detection+with+single+base-pair+resolution+using+MNAzymes%5BTitle%5D)+AND+%22Biosen+Bioelectron%22%5BJournal%5D)">DNA-only, microwell-based bioassay for multiplex nucleic acid detection with single base-pair resolution using MNAzymes.</a> Biosen Bioelectron. 152, 112017(2020).</li>
<li>Cox, A. J., Bengtson, H. N., Gerasimova, Y. V., Rohde, K. H., Kolpashchikov, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((DNA+antenna+tile-associated+deoxyribozyme+sensor+with+improved+sensitivity%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Bio+Chem%22%5BJournal%5D)">DNA antenna tile-associated deoxyribozyme sensor with improved sensitivity.</a> Chem Bio Chem. 17 (21), 2038-2041 (2016).</li>
<li>Lyalina, T. A., Goncharova, E. A., Prokofeva, N. Y., Voroshilina, E. S., Kolpashchikov, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+DNA+minimachine+for+selective+and+sensitive+detection+of+DNA%5BTitle%5D)+AND+%22Analyst%22%5BJournal%5D)">A DNA minimachine for selective and sensitive detection of DNA.</a> Analyst. 144 (2), 416-420 (2019).</li>
<li>Ateiah, M., Gandalipov, E. R., Rubel, A. A., Rubel, M. S., Kolpashchikov, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((DNA+Nanomachine+%28DNM%29+Biplex+Assay+for+Differentiating+Bacillus+cereus+Species%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Mol+Sc%22%5BJournal%5D)">DNA Nanomachine (DNM) Biplex Assay for Differentiating Bacillus cereus Species.</a> Int J Mol Sc. 24 (5), 4473(2023).</li>
<li>El-Deeb, A. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Toward+a+home+test+for+COVID-19+diagnosis%3A+DNA+machine+for+amplification-free+SARS-CoV-2+detection+in+clinical+samples%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Med+Chem%22%5BJournal%5D)">Toward a home test for COVID-19 diagnosis: DNA machine for amplification-free SARS-CoV-2 detection in clinical samples.</a> Chem Med Chem. 17 (20), 202200382(2022).</li>
<li>Kirichenko, A., Bryushkova, E., Dedkov, V., Dolgova, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Novel+DNAzyme-based+fluorescent+biosensor+for+detection+of+RNA-containing+Nipah+henipavirus%5BTitle%5D)+AND+%22Biosensors%22%5BJournal%5D)">A Novel DNAzyme-based fluorescent biosensor for detection of RNA-containing Nipah henipavirus.</a> Biosensors. 13 (2), 252(2023).</li>
<li>Akhmetova, M. M., Rubel, M. S., Afanasenko, O. S., Kolpashchikov, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Barley+haplotyping+using+biplex+deoxyribozyme+nanomachine%5BTitle%5D)+AND+%22Sens+Act+Rep%22%5BJournal%5D)">Barley haplotyping using biplex deoxyribozyme nanomachine.</a> Sens Act Rep. 4, 100132(2022).</li>
<li>Okonechnikov, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Unipro+UGENE%3A+a+unified+bioinformatics+toolkit%5BTitle%5D)+AND+%22Bioinformatics%22%5BJournal%5D)">Unipro UGENE: a unified bioinformatics toolkit.</a> Bioinformatics. 28, 1166-1167 (2012).</li>
<li>Zuker, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mfold+web+server+for+nucleic+acid+folding+and+hybridization+prediction%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleic+Acids+Res%22%5BJournal%5D)">Mfold web server for nucleic acid folding and hybridization prediction.</a> Nucleic Acids Res. 31 (13), 3406-3415 (2003).</li>
<li>Markham, N. R., Zuker, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((DINAMelt+web+server+for+nucleic+acid+melting+prediction%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleic+Acids+Res%22%5BJournal%5D)">DINAMelt web server for nucleic acid melting prediction.</a> Nucleic Acids Res. 33, Web Server issue W577-W581 (2005).</li>
<li>Stancescu, M., Fedotova, T. A., Hooyberghs, J., Balaeff, A., Kolpashchikov, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nonequilibrium+hybridization+enables+discrimination+of+a+point+mutation+within+5-40+C%5BTitle%5D)+AND+%22JACS%22%5BJournal%5D)">Nonequilibrium hybridization enables discrimination of a point mutation within 5-40 C.</a> JACS. 138 (41), 13465-13468 (2016).</li>
<li>Dong, J., Ouyang, Y., Wang, J., O'Hagan, M. P., Willner, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assembly+of+dynamic+gated+and+cascaded+transient+DNAzyme+networks%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">Assembly of dynamic gated and cascaded transient DNAzyme networks.</a> ACS Nano. 16 (4), 6153-6164 (2022).</li>
<li>Montserrat Pagès, A., Hertog, M., Nicolaï, B., Spasic, D., Lammertyn, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Unraveling+the+kinetics+of+the+10-23+RNA-cleaving+DNAzyme%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Mol+Sc%22%5BJournal%5D)">Unraveling the kinetics of the 10-23 RNA-cleaving DNAzyme.</a> Int J Mol Sc. 24 (18), 13686(2023).</li>
<li>Nguyen, C., Grimes, J., Gerasimova, Y. V., Kolpashchikov, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular-beacon-based+tricomponent+probe+for+SNP+analysis+in+folded+nucleic+acids%5BTitle%5D)+AND+%22Chem-eur+J%22%5BJournal%5D)">Molecular-beacon-based tricomponent probe for SNP analysis in folded nucleic acids.</a> Chem-eur J. 17 (46), 13052-13058 (2011).</li>
<li>MacDougall, D., Crummett, W. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Guidelines+for+data+acquisition+and+data+quality+evaluation+in+environmental+chemistry%5BTitle%5D)+AND+%22Anal+Chem%22%5BJournal%5D)">Guidelines for data acquisition and data quality evaluation in environmental chemistry.</a> Anal Chem. 52 (14), 2242-2249 (1980).</li>
<li>Gerasimova, Y. V., Yakovchuk, P., Dedkova, L. M., Hecht, S. M., Kolpashchikov, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Expedited+quantification+of+genetically+modified+ribosomal+RNA+by+binary+deoxyribozyme+sensors%5BTitle%5D)+AND+%22RNA%22%5BJournal%5D)">Expedited quantification of genetically modified ribosomal RNA by binary deoxyribozyme sensors.</a> RNA. 10, 1834-1843 (2015).</li>
<li>Gerasimova, Y. V., Kolpashchikov, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Folding+16S+RNA+in+a+signal-producing+structure+for+detection+of+bacteria%5BTitle%5D)+AND+%22Angew+Chem+Int+Ed%22%5BJournal%5D)">Folding 16S RNA in a signal-producing structure for detection of bacteria.</a> Angew Chem Int Ed. 52, 10586-10588 (2013).</li>
<li>GC Content Calculator. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.biologicscorp.com/tools/GCContent/#.ZEfxPiyOHYU">https://www.biologicscorp.com/tools/GCContent/#.ZEfxPiyOHYU</a> (2023).</li>
<li>Hussein, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((DNAzyme+nanomachine+with+fluorogenic+substrate+delivery+function%3A+advancing+sensitivity+in+nucleic+acid+detection%5BTitle%5D)+AND+%22Anal+Chem%22%5BJournal%5D)">DNAzyme nanomachine with fluorogenic substrate delivery function: advancing sensitivity in nucleic acid detection.</a> Anal Chem. 95 (51), 18667-18672 (2023).</li>
<li>Safdar, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((DNA-only%2C+microwell-based+bioassay+for+multiplex+nucleic+acid+detection+with+single+base-pair+resolution+using+MNAzymes%5BTitle%5D)+AND+%22Biosen+Bioelectron%22%5BJournal%5D)">DNA-only, microwell-based bioassay for multiplex nucleic acid detection with single base-pair resolution using MNAzymes.</a> Biosen Bioelectron. 152, 112017(2020).</li>
<li>Gerasimova, Y. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Deoxyribozyme+cascade+for+visual+detection+of+bacterial+RNA%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Bio+Chem%22%5BJournal%5D)">Deoxyribozyme cascade for visual detection of bacterial RNA.</a> Chem Bio Chem. 14, 2087-2090 (2013).</li>
<li>Eckert, K. A., Kunkel, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((DNA+polymerase+fidelity+and+the+polymerase+chain+reaction%5BTitle%5D)+AND+%22Gen+Res%22%5BJournal%5D)">DNA polymerase fidelity and the polymerase chain reaction.</a> Gen Res. 1 (1), 17-24 (1991).</li>
<li>Pandya, K., Jagani, D., Singh, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((CRISPR-Cas+systems%3A+Programmable+nuclease+revolutionizing+the+molecular+diagnosis%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Biotech%22%5BJournal%5D)">CRISPR-Cas systems: Programmable nuclease revolutionizing the molecular diagnosis.</a> Mol Biotech. , (2023).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>1,5 mL Röhrchen</td><td>Biofil</td><td>CFT011015</td><td></td></tr><tr><td>100 bp+ DNA Leiter</td><td>Evrogen</td><td>NL002</td><td></td></tr><tr><td>100-1000 &micro; L Pipette</td><td>Kirgen</td><td>KG-Pro1000</td><td></td></tr><tr><td>10-100 &micro; L Pipette</td><td>Kirgen</td><td>KG-Pro100</td><td></td></tr><tr><td>1-10 &micro; L Pipette</td><td>Kirgen</td><td>KG-Pro10</td><td></td></tr><tr><td>20-200 &micro; L Pipette</td><td>Kirgen</td><td>KG-Pro200</td><td></td></tr><tr><td>2-20 &micro; L-Pipette</td><td>Kirgen</td><td>KG-Pro20</td><td></td></tr><tr><td>4x Gel Loading Farbstoff</td><td>Evrogen</td><td>PB020</td><td></td></tr><tr><td>Acrylamid 4K</td><td>AppliChem</td><td>A1090,0500</td><td></td></tr><tr><td>Ammoniumpersulfat</td><td>Carl Roth</td><td>2809447</td><td></td></tr><tr><td>Biorender</td><td>Biorender</td><td></td><td>https://www.biorender.com</td></tr><tr><td>Bisacrylamid</td><td>Molekula</td><td>22797959</td><td></td></tr><tr><td>Borsäure</td><td>TechSnab</td><td>H-0202</td><td></td></tr><tr><td>ChemiDoc Bildgebungssystem</td><td>BioRad</td><td>12003153</td><td></td></tr><tr><td>Costar 96-Well Schwarze Polystyrolplatte</td><td>Corning</td><td>COS3915</td><td></td></tr><tr><td>DinaMelt</td><td>RNA Institute</td><td></td><td>http://www.unafold.org/Dinamelt/applications/two-state-melting-hybridization.php</td></tr><tr><td></td><td>EDTA Amresco</td><td>Am-O105</td><td></td></tr><tr><td>Ethidiumbromid</td><td>BioLabMix</td><td>EtBr-10</td><td></td></tr><tr><td>HEPES</td><td>Amresco</td><td>Am-O485</td><td></td></tr><tr><td>Magnesiumchlorid</td><td>AppliChem</td><td>131396</td><td></td></tr><tr><td>Mini Protean Tetra Cell</td><td>BioRad</td><td>1658001EDU</td><td></td></tr><tr><td>Pipette 10 & Mikro; L-Spitzen</td><td>Kirgen</td><td>KG1111-L</td><td></td></tr><tr><td>Pipette 1000 & Mikro; L-Spitzen</td><td>Kirgen</td><td>KG1636</td><td></td></tr><tr><td>Pipette 200 & Mikro; L Spitzen</td><td>Kirgen</td><td>KG1212-L</td><td></td></tr><tr><td>Pixelmator Pro</td><td>Pixelmator Team</td><td></td><td>https://www.pixelmator.com/pro/</td></tr> <tr><td>Kaliumchlorid</td><td>Carl</td><td>Roth 1782751</td><td></td></tr><tr><td>PowerPac Basic Power Supply</td><td>BioRad</td><td>1645050</td><td></td></tr><tr><td>RNAse/DNAse freies Wasser</td><td>Invitrogen</td><td>10977049</td><td></td></tr><tr><td>Siegelfolie für PCR-Platten</td><td>Sovtech</td><td>P-502</td><td></td></tr><tr><td>Natriumchlorid</td><td>Vekton</td><td>HCh (0,1)</td><td></td></tr><tr><td>Spark Multimode-Mikroplatten-Reader</td><td>Tecan</td><td>Spark- 10M</td><td></td></tr><tr><td>T100 Amplifikator</td><td>BioRad</td><td>10014822</td><td></td></tr><tr><td>TEMED</td><td>Molekula</td><td>68604730</td><td></td></tr><tr><td>Tris(hydroxymethyl)aminomethan</td><td>Amresco</td><td>Am-O497</td><td></td></tr><tr><td>UNAFold</td><td>RNA Institute</td><td></td><td>http://www.unafold.org/mfold/applications/dna-folding-form.php</td></tr><tr><td>Wasserbad</td><td>LOIP</td><td>LB-140</td><td></td></tr><tr><td>Verwendete Oligos</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Analyt:</td><td>Evrogen</td><td></td><td>direkte Ordnung, Standard-Entsalzungsreinigung</td></tr><tr><td>GAGCACTTGGTCAGGCACGG ACAGGGTCAGCGGAGGACGCG TGGCACAGCAGCCCGGGGTAG GTCCCCTGGACCTGCCGCTGG CGGACTACGCCTTCGTTGC</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Tile-Arm3:</td><td>Evrogen</td><td></td><td>direkte Bestellung, Standard-Entsalzungsreinigung</td></tr><tr><td>CCG GGCTGCTGTGCCATTTT TTGCTGACTACTGTCACCTCT CTGCTAGTCT</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Dzb-Tile: AGACTAGCAGAGAGGTGACAG TAGTCAGCTTTTTTCGCGTCCTC CGCTGACCACAACGAGAGGAA ACCTT</td><td>Evrogen</td><td></td><td>direkte Bestellung, Standard-Entsalzungsreinigung</td></tr><tr><td>Dza: TGCCCAGGGAGGCTAGCTCT GTCCGTGTGTGCCTGACCA</td><td>Evrogen</td><td></td><td>direkte Bestellung, Standard-Entsalzungsreinigung</td></tr><tr><td>F-sub Oligonukleotid: AAGGTT(FAM)TCCTCrGrU CCCTGGGCA-BHQ1</td><td>DNA-Syntez</td><td></td><td>direkte Ordnung, HPLC-Aufreinigung</td></tr></tbody></table>

dnazyme 10-23 - basierte nanomaschinen zur nukleinsäureerkennung

DNAzyme 10-23 - Based Nanomachines for Nucleic Acid Recognition

Ziel des ersten Experiments war es, den Aufbau des DNM vor dem synthetischen Fragment des Analyten zu zeigen. Alle DNM-Stränge, aus denen sie bestehen, wurden dem Reaktionspuffer zugesetzt und im Becherglas assembliert. Der assemblierte DNM-Komplex wurde durch natives PAGE auf seine korrekte Größe und Homogenität bewertet. Native PAGE zeigt den assemblierten DNM mit dem Analyten in Spur 1 und zwei DNM-Strängen in den Spuren 2 und 4. Wenn die DNA-Nanomaschine nicht assembliert würde, wären 2 oder 3 separate Banden anstelle einer einzigen Bande mit geringer Mobilität sichtbar (Spur 2 in Abbildung 2A).
Der zweite Teil des Protokolls beinhaltet die funktionelle Charakterisierung der DNM-Leistung und den Nachweis von Zielnukleinsäuren. In dieser Studie wurde das synthetische Fragment von EBV 13972-14154 verwendet. Zu diesem Zweck wurden die Fragmente der vorassemblierten DNMs zusammen mit dem Dza mit verschiedenen Konzentrationen des Analyten für 1 h bei 55 °C inkubiert. Es wurden zwei Kontroll-Fluoreszenzsignalwerte gemessen: der der vorassemblierten DNM-Fragmente und Dzb ohne Analyt (Blind) und der des Hintergrunds von F-Sub (basisch). Es wurden drei technische Messungen durchgeführt. Für die Statistik wurden auch drei unabhängige Studien durchgeführt. Bemerkenswert ist, dass die Magnesiumkonzentration in dieser Studie höher ist als in der Literaturzu finden 30. Ein hoher Gehalt an Magnesiumionen erhöht das Signal in allen Reagenzgläsern, da sie eine spontane F-Sub-Spaltung fördern31. Wir haben die Zusammensetzung des Reaktionspuffers in den Vorstufen der Technologieentwicklung optimiert und diesen Prozess nicht bei jeder Studie wiederholt.
Nach 1 h Inkubation wurde die Fluoreszenz der Probe mit einem Spektrofluorometer gemessen (siehe Materialtabelle). Um die Detektion der analysierten DNA durch das DNM zu bestätigen, verglichen wir das Fluoreszenzsignal des mit der analysierten DNA assemblierten Sensors mit dem der Negativkontrolle, die keinen zugesetzten Analyten enthält. Das Signal-zu-Blind-Verhältnis (ein Verhältnis zwischen den mittleren relativen Fluoreszenzeinheiten der Wells, die den Analyten enthalten, und der Wells ohne Analyt) sollte nicht weniger als 1,5 betragen, um eine erfolgreiche Detektionzu bestätigen 32. Das Blind-zu-Bas-Verhältnis (Fluoreszenz der Sensorreaktion in Abwesenheit von Analyten dividiert durch die Fluoreszenz der reinen F-Sub-Kontrolle) sollte im Bereich von 1,1-1,5 liegen; Dieses Verhältnis kann durch Ändern der DNM- und Dzb-Konzentrationen angepasst werden (der typische Konzentrationsbereich beträgt jeweils 5-20 nM). In unserer Praxis wird die Detailgenauigkeit als Schnittpunkt der Trendlinie und drei Standardabweichungen über dem mittleren Leerwert quantifiziert (Abbildung 2B). Das DNM ist wirksam, wenn die Detailgenauigkeit &lt;100 pM33 beträgt. Das DNM muss neu gestaltet werden, wenn der LOD höher als 100 pM ist.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66461/66461fig01.jpg"> Abbildung 1: Das in dieser Studie verwendete dreiarmige DNM. Drei Oligonukleotide, Dza, Dzb-Tile und Tile-Arm3, sind grün, blau bzw. violett markiert. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66461/66461fig01large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66461/66461fig02.jpg"> Abbildung 2: DNM-Charakterisierung. (A) Assemblierung des DNM mittels nativer Elektrophorese in 12 % Polyacrylamidgel, 80 V, 1 h, unter Verwendung einer 50 bp+ DNA-Leiter. (B) Die Nachweisgrenze für synthetische DNA nach einer 60-minütigen Inkubation bei 55 °C. Die horizontale Linie steht für den Schwellenwert und die vertikale Linie für den LOD. Die Durchschnittswerte von drei unabhängigen Messungen werden mit einer Standardabweichung dargestellt. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66461/66461fig02large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>

DNAzyme 10-23 - basierte Nanomaschinen zur Nukleinsäureerkennung

DNAzyme-based nanomachines (DNM) for the detection of DNA and RNA sequences (analytes) are multifunctional structures made of oligonucleotides. Their ...

dnazyme-10-23-based-nanomachines-for-nucleic-acid-recognition

Research

Forschung

JoVE Journal

Biochemistry

Biochemie

Wir zeigen die Montage und Anwendung eines molekularen Maßstab Gerät durch eine Topoisomerase Protein versorgt. Das Konstrukt ist ein bio-molekularen Sensor, der im Wesentlichen zwei Arten von DNA-Brüchen in Gewebeschnitten Etiketten durch Anbringen von zwei unterschiedlichen Fluorophoren an ihren Enden.

In-vitro-Assembly von Semi-künstliche molekulare Maschine und ihre Verwendung zum Nachweis von DNA-Schäden

Wir haben vor kurzem einen neuartigen Ansatz zur Erzeugung von fluorogenen DNAzym Sonden, die angewendet zur Einrichtung eine einfache, "Mix-and-read" Fluoreszenz-Assay für die bakterielle Nachweis kann berichtet werden. Diese speziellen DNA-Sonden katalysieren die Spaltung eines Chromophors-modifizierten DNA-RNA-chimären Substrat in Gegenwart von rohem extrazellulären Mischung (CEM) von einem bestimmten Bakteriums fort, wodurch Nachweis von Bakterien in Fluoreszenz-Erzeugungseinheit erzeugt...

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