Enzyme-Free Exponential Amplification via Growth and Scission of Crisscross Ribbons from Single-Stranded DNA Components

化学 丝带 DNA 聚合 自组装 成核 生物系统 DNA折纸 拓扑(电路) 纳米技术 化学物理 聚合物 材料科学 复合材料 有机化学 组合数学 生物 生物化学 数学
作者
Anastasia Ershova,Dionis Minev,F. Eduardo Corea-Dilbert,Devon Yu,Jie Deng,Walter Fontana,William M. Shih
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:146 (1): 218-227 被引量:2
标识
DOI:10.1021/jacs.3c08205
摘要

The self-assembly of DNA-based monomers into higher-order structures has significant potential for realizing various biomimetic behaviors including algorithmic assembly, ultrasensitive detection, and self-replication. For these behaviors, it is desirable to implement high energetic barriers to undesired spurious nucleation, where such barriers can be bypassed via seed-initiated assembly. Joint-neighbor capture is a mechanism enabling the construction of such barriers while allowing for algorithmic behaviors, such as bit-copying. Cycles of polymerization with division could accordingly be used for implementing exponential growth in self-replicating materials. Previously, we demonstrated crisscross polymerization, a strategy that attains robust seed-dependent self-assembly of single-stranded DNA and DNA-origami monomers via joint-neighbor capture. Here, we expand the crisscross assembly to achieve autonomous, isothermal exponential amplification of ribbons through their concurrent growth and scission via toehold-mediated strand displacement. We demonstrate how this crisscross chain reaction, or 3CR, can be used as a detection strategy through coupling to single- and double-stranded nucleic acid targets and introduce a rule-based stochastic modeling approach for simulating molecular self-assembly behaviors such as crisscross-ribbon scission.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
华仔应助zzzzz采纳,获得10
2秒前
丹妮完成签到 ,获得积分10
3秒前
迷路冰兰发布了新的文献求助10
4秒前
苗条的成仁完成签到 ,获得积分20
6秒前
完美的从波完成签到,获得积分10
6秒前
Money完成签到,获得积分10
6秒前
英姑应助YuJianQiao采纳,获得10
6秒前
糯米鸡发布了新的文献求助10
6秒前
Jasper应助庾新竹采纳,获得10
7秒前
li完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
一期一会完成签到,获得积分10
10秒前
迷路冰兰完成签到,获得积分10
11秒前
香蕉觅云应助liupidanqiu采纳,获得10
13秒前
SYLH应助Money采纳,获得10
14秒前
lixingl发布了新的文献求助10
14秒前
李健的小迷弟应助zjq采纳,获得30
14秒前
14秒前
15秒前
15秒前
zzzzz完成签到,获得积分10
16秒前
小西发布了新的文献求助10
16秒前
慕青应助糯米鸡采纳,获得10
16秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
17秒前
CipherSage应助丁真真采纳,获得10
17秒前
17秒前
失眠依珊发布了新的文献求助10
18秒前
LUK_发布了新的文献求助10
19秒前
SzyAzns发布了新的文献求助30
19秒前
钰宁完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
学术纣王发布了新的文献求助10
21秒前
朱光辉完成签到,获得积分10
23秒前
24秒前
liupidanqiu发布了新的文献求助10
26秒前
26秒前
Owen应助lzc采纳,获得10
27秒前
Akim应助小太阳采纳,获得10
27秒前
ocean发布了新的文献求助10
28秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 2400
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind (Sixth Edition) 1000
Optimal Transport: A Comprehensive Introduction to Modeling, Analysis, Simulation, Applications 800
Official Methods of Analysis of AOAC INTERNATIONAL 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3959677
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3505933
关于积分的说明 11126932
捐赠科研通 3237900
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1789404
邀请新用户注册赠送积分活动 871691
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 802976