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 生物化学 数学 有机化学 组合数学 复合材料 生物
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
1秒前
情怀应助Mine采纳,获得10
2秒前
可爱的函函应助miracle采纳,获得10
2秒前
4秒前
学术小王子完成签到,获得积分10
4秒前
飘零枫叶发布了新的文献求助10
5秒前
LXl完成签到,获得积分20
5秒前
6秒前
6秒前
散装洋芋发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
xiangwangxx完成签到,获得积分20
9秒前
9秒前
凌寻冬发布了新的文献求助10
9秒前
爆米花应助孙奕采纳,获得10
9秒前
cherryhuang完成签到 ,获得积分10
11秒前
LA完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
Supreme发布了新的文献求助10
11秒前
可爱的函函应助Felix采纳,获得10
11秒前
飘零枫叶完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
恭喜发财发布了新的文献求助10
12秒前
bierbia完成签到,获得积分10
12秒前
赘婿应助TH采纳,获得10
12秒前
大宝君完成签到,获得积分0
13秒前
伶俐问薇发布了新的文献求助10
13秒前
Mine发布了新的文献求助10
13秒前
Starset应助zjw采纳,获得20
13秒前
14秒前
14秒前
14秒前
14秒前
15秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得50
15秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
Gauss应助科研通管家采纳,获得30
15秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
计划经济时代的工厂管理与工人状况(1949-1966)——以郑州市国营工厂为例 500
INQUIRY-BASED PEDAGOGY TO SUPPORT STEM LEARNING AND 21ST CENTURY SKILLS: PREPARING NEW TEACHERS TO IMPLEMENT PROJECT AND PROBLEM-BASED LEARNING 500
The Pedagogical Leadership in the Early Years (PLEY) Quality Rating Scale 410
Modern Britain, 1750 to the Present (第2版) 300
Writing to the Rhythm of Labor Cultural Politics of the Chinese Revolution, 1942–1976 300
Lightning Wires: The Telegraph and China's Technological Modernization, 1860-1890 250
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 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4600946
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4010853
关于积分的说明 12417790
捐赠科研通 3690768
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2034618
邀请新用户注册赠送积分活动 1067979
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 952609