- 北京大学汇丰商学院黎志敏助理教授 68
- 论文录用到最终被SSCI检索到需 80
- 在论文写作中常见的语法错误包括但 34
- 《中国民间疗法》期刊的特色和亮点 49
- 探讨参加学术会议的具体步骤有哪些 51
- 在读硕士可投的比较好中、审稿周期 56
- 探讨优秀的随机化算法论文题目的例 45
- 探讨《医学影像学杂志》的特色和亮 49
- 学术研讨会的一些讨论环节 92
- 如何选择空气动力学写论文的方向 51
- 与非织造材料与工程相关的中文核心 64
- 控制医学会议的预算可遵循的步骤和 28
- 《中华乳腺病杂志(电子版)》期刊 47
- 书号到底好不好弄呢? 55
- 皮肤医学论文摘要写作的方法 43
- 云南省昆明市金孔雀旅行社 17439
- 海南博鳌亚洲论坛大酒店 23402
- 中科成创(北京)生物技术有限公司 23422
- 北京艾尚国际展览有限公司 7390
- 沈阳理工大学 17418
- 百奥泰国际会议有限公司 1436
- VDAEWAF 23401
- 中山大学行政管理研究中心 20403
- 新疆边塞会议会展服务有限公司 17427
- 电子科技大学 22407
- 武汉志明文化传播有限公司 7410
- 武汉青博盛学术服务有限公司 22446
- MHGXMHF 7417
- WWX 22394
- CSADC2017 22385
- 武汉理工大学 23376
- 山东飞鲨国际展览有限公司 7422
- 南京医科大学 20467
- 昆明市兴达会议有限公司 17412
- 上海诗成文化发展有限公司 20425
生命学院魏迪明课题组设计和展示酶促核酸反应分子开关
2024/05/14
自然界中普遍存在着多样的生物分子开关,对各种生物通路进行着关键的调控。例如蛋白质磷酸化和去磷酸化分子开关是最普遍和重要的分子调控开关之一。激酶和磷酸酶对多种蛋白底物的修饰是调节开关的关键,能够介导分子通路发生上调或下调。这些蕴含阴阳之道的分子开关调控机制启发了清华大学生命科学学院魏迪明实验室(MADlab)成员设计核酸纳米结构的分子开关。
过去的几十年里,核酸分子作为遗传物质被研究的同时,也作为一种分子材料用于构建纳米到微米尺寸的非天然大分子结构以及对其进行动态调控。经过设计的核酸纳米结构可以用于药物递送、分子计算、生物机器人等生物研究和应用。对核酸纳米结构的动态调控使其具有更丰富的功能和应用,尤其是与酶合作进行的调控,使核酸分子工具箱具有更多的应用可能性。
为了解决酶促反应介导核酸纳米结构动态变换中的非特异性反应导致的脱靶效应,魏迪明课题组对核酸序列进行了巧妙的设计,在特定的反应环境下,酶只能对工作位点进行处理,保留了非工作位点维持结构完整性的需求。经过筛选,研究使用了具有链置换活性的DNA聚合酶BsuDNAP大片段(不具有外切酶的活性)和严格识别序列的切口酶Nt.AlwI,构建了两种反应环路X和Y。分子开关可以控制核酸结构发生特定形态的解离和结合。在分子环路X中,DNA聚合酶介导核酸纳米结构解离,切口酶介导结构聚合。相反,在分子环路Y中,相同的DNA聚合酶介导结构聚合,而切口酶使结构解离。
图1.酶介导DNA纳米结构可控重构的阴阳示意图。两种可逆分子开关X(左)和Y(右)由反应路径相反的同两种酶驱动
进一步结合两种分子开关的特性,研究团队实现了对核酸纳米结构的一步“剪切+粘贴”操作。对多个结构进行切割的同时,各个结构单位也被连接在一起,组成新的结构样式。利用DNA聚合酶在两种分子开关中的不同识别位点,实现了多种数字形状DNA纳米结构的组装。这些结果也显示了在分子层面上阴阳的相对与相通。
图2.一步“剪切+粘贴”操作对DNA纳米结构的可控重构。示意图标出剪切位点和粘贴位点,经过酶促反应后,形成数字形状纳米结构(如数字0-9)
该研究由清华大学生命科学学院魏迪明实验室(MADlab)成员完成,并以“DNA修饰酶驱动的合成分子开关” (Synthetic molecular switches driven by DNA-modifying enzymes)为题,于5月6日在线发表于《自然·通讯》(Nature Communications)。
清华大学生命科学学院2017级PTN博士生康宏(现为宾夕法尼亚大学博士后)为论文第一作者,清华大学生命科学学院副教授魏迪明为论文的通讯作者。清华大学生命科学学院副教授梁鑫和自动化系教授贾庆山参与了课题理论框架建立的讨论。研究得到科技部、国家自然科学基金委、清华-北大生命科学联合中心等基金的资助。
文章来源清华大学新闻,分享只为学术交流,如涉及侵权问题请联系我们,我们将及时修改或删除。
生命科学学院胡家志课题组应用PEM-seq技术全面解析Cas12家族基因编辑工具酶的特性
北京大学城环学院朴世龙课题组应邀在Nature Reviews Earth & Environment发文揭示2023年全球植被生长状况
北京大学物理学院李源、彭莹莹课题组与合作者发现铜氧化物超导温度与顺磁振子能量的定量关联
登上Science封面:复旦大学贺强团队破解生态修复的“梦境”之困
生命学院魏文胜课题组报道升级版RNA编辑技术“LEAPER 2.0”
第三届机电一体化与机械工程国际会议(ICMME2024)(2024-05-24)
第十四届地质和地球物理学国际会议(ICGG 2024)(2024-05-31)
2024年食品工程与农业科学国际会议(ICFEAS 2024)(2024-06-02)
2024年第三届网络、通信与信息技术国际会议(CNCIT 2024)(2024-06-07)
第十届机械工程、材料和自动化技术国际会议(MMEAT 2024)(2024-06-21)
2024年第二届管理创新与经济发展国际学术会议(MIED 2024)(2024-06-28)
2024年先进机器人,自动化工程与机器学习国际会议(ARAEML 2024)(2024-06-28)
第六届电子工程与信息学国际学术会议(EEI 2024)(2024-06-28)
第五届机械工程、智能制造与机电一体化学术会议暨 2024年汽车新材料新工艺技术论坛(MEIMM2024)(2024-07-05)
2024年文化、艺术设计与社会科学国际学术会议(ICCADSS 2024)(2024-07-25)
2024年历史文化与艺术设计国际学术会议(ICHCAD 2024)(2024-6-20)
2024年社会科学与媒体传播国际学术会议(SSMC 2024)(2024-7-10)
2024年经济发展、管理与产业创新国际学术会议(EDMII 2024)(2024-7-5)
2024 年第二届亚洲自动化,云计算和机器智能会议(2024-9-6)
2024年新材料、环境与化学工程国际学术会议(ICNMECE 2024)(2024-6-27)
2024年全球定位算法与机器视觉国际学术会议(GPAMV 2024)(2024-6-28)
2024年预防、污染控制技术与环境科学国际会议 (PPCTES 2024)(2024-6-17)
2024年第八届高性能编译、计算和通信国际会议(HP3C 2024)(2024-6-7)
2024年语言学,对外开放与文化传播国际会议(ICLOCC 2024)(2024-6-20)
2024年第三届网络、通信与信息技术国际会议(CNCIT 2024)(2024-6-7)