Asymmetric Dynamics and Current Signals of DNA Entering and Exiting a Strongly Confining Nanopore

纳米孔 DNA 电流(流体) 生物物理学 分子动力学 DNA折纸 不对称 离子键合 动力学(音乐) 纳米孔测序 染色体易位 信号(编程语言) 物理 化学物理 纳米技术 A-DNA 分子 化学 离子 材料科学 生物 DNA测序 计算机科学 计算化学 声学 生物化学 量子力学 基因 热力学 程序设计语言
作者
Kaikai Chen,Nicholas A. W. Bell,Ulrich F. Keyser
出处
期刊:Biophysical Journal [Elsevier]
卷期号:114 (3): 687a-687a
标识
DOI:10.1016/j.bpj.2017.11.3704
摘要

In nanopore sensing, changes in ionic current are used to analyse single molecules in solution. The translocation dynamics of polyelectrolytes is of particular interest given potential applications such as DNA sequencing. In this study, we determine how the dynamics and current signatures of voltage driven DNA translocation can be affected by the nanopore geometry and hence the available configurational space for the DNA. Using the inherent geometrical asymmetry of a conically shaped nanopore, we examine how DNA dynamics and current signals depend on the directionality of transport. The total translocation time of DNA when exiting the extended conical confinement is significantly larger compared to the configuration where the DNA enters the pore from the open reservoir. By using specially designed DNA molecules with positional markers, we demonstrate that the translocation velocity progressively increases as the DNA exits from confinement. We show that a hydrodynamic model can account for these observations. The current signatures also depend on the DNA translocation direction and we used a finite simulation method to explain the observed current signatures. Our analysis shows that over a wide range of geometries, voltages, and salt concentrations, we are able to understand the ionic current signals and dynamics of DNA in asymmetric nanopores, enabling signal optimization in molecular sensing applications. References [1] N. A. W. Bell, K. Chen, S. Ghosal, M. Ricci, and U. F. Keyser. Nature Communications, 8(380), 2017. [2] K. Chen, N. A. W. Bell, J. Kong, Y. Tian, and U. F. Keyser. Biophysical Journal, 112(4):674-682, 2017. [3] K. Chen, M. Juhasz, F. Gularek, E. Weinhold, T. Yu, U. F. Keyser, and N. A. W. Bell. Nano Letters, 2017, 17, 5199-5205.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
JABBA发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
Danielle完成签到,获得积分10
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
3秒前
bkagyin应助体贴的小天鹅采纳,获得10
3秒前
Owen应助小白菜采纳,获得10
3秒前
4秒前
华仔应助杭杭采纳,获得10
4秒前
5秒前
淡淡的冬瓜完成签到,获得积分20
6秒前
yjx完成签到,获得积分10
6秒前
HC3完成签到 ,获得积分10
6秒前
1223完成签到,获得积分10
7秒前
大民王完成签到,获得积分10
7秒前
柒夏完成签到,获得积分10
8秒前
李健应助苗条的香魔采纳,获得10
9秒前
淡淡从安完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
威武的以蕊完成签到,获得积分10
10秒前
JABBA完成签到,获得积分10
10秒前
1223发布了新的文献求助10
10秒前
yukang完成签到,获得积分10
11秒前
Murray完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
Somnolence咩完成签到,获得积分10
14秒前
讨厌桃子发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
shadow完成签到,获得积分10
15秒前
炼丹完成签到 ,获得积分10
15秒前
16秒前
tangyi888完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
123关注了科研通微信公众号
16秒前
叶落发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
小白菜发布了新的文献求助10
20秒前
默默惋清发布了新的文献求助10
21秒前
高分求助中
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 40000
(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
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Ägyptische Geschichte der 21.–30. Dynastie 2500
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
从k到英国情人 1500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5742790
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5410347
关于积分的说明 15345735
捐赠科研通 4883864
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2625403
邀请新用户注册赠送积分活动 1574207
关于科研通互助平台的介绍 1531165