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Genomic DNA in Prokaryotes00:46

Genomic DNA in Prokaryotes

The genome of most prokaryotic organisms consists of double-stranded DNA organized into one circular chromosome in a region of cytoplasm called the nucleoid. The chromosome is tightly wound, or supercoiled, for efficient storage. Prokaryotes also contain other circular pieces of DNA called plasmids. These plasmids are smaller than the chromosome and often carry genes that confer adaptive functions, such as antibiotic resistance.
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Eukaryotes have large genomes compared to prokaryotes. To fit their genomes into a cell, eukaryotic DNA is packaged extraordinarily tightly inside the nucleus. To achieve this, DNA is tightly wound around proteins called histones, which are packaged into nucleosomes that are joined by linker DNA and coil into chromatin fibers. Additional fibrous proteins further compact the chromatin, which is recognizable as chromosomes during certain phases of cell division.
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The DNA Helix

Overview
DNA Packaging00:58

DNA Packaging

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The DNA Helix01:07

The DNA Helix

Deoxyribonucleic acid, or DNA, is the genetic material responsible for passing traits from generation to generation in all organisms and most viruses. DNA is composed of two strands of nucleotides that wind around each other to form a spring-like structure called a double helix. However, the double helix is not perfectly symmetrical. Instead, there are regularly occurring grooves in the structure. The major groove occurs where the sugar-phosphate backbones are relatively far apart. This space...

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単一鎖のDNAタイルから自己組み立てられた複雑な形状.

Bryan Wei1, Mingjie Dai, Peng Yin

  • 1Department of Systems Biology, Harvard Medical School, Boston, Massachusetts 02115, USA.

Nature
|June 5, 2012
PubMed
まとめ
この要約は機械生成です。

研究者は,プログラム可能なDNAの自己組み立てのための新しい単一鎖型タイル (SST) 方法を開発しました. このアプローチにより,多数の異なるDNAタイルから,正確な形状を持つ複雑なナノ構造を作成することができます.

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科学分野:

  • ナノテクノロジー ナノテクノロジー
  • 合成生物学 合成生物学とは
  • バイオケミストリー バイオケミストリー

背景:

  • 核酸のプログラムされた自己組み立て,特にDNAオリガミは,複雑なナノ構造を効果的に作成します.
  • DNAまたはRNAのタイルを使用したモジュラー戦略は,さまざまな周期的およびアルゴリズムの構造に組み込まれます.
  • 数多くの単一のアドレスを持つタイルから複雑で有限な形を作り出すことは,依然として大きな課題です.

研究 の 目的:

  • DNAを使用して複雑な有限なナノ構造を組み立てるためのよりシンプルで汎用的な方法を開発する.
  • 多くの異なるタイルから複雑な形状を作成する既存のモジュール戦略の限界を克服するために.

主な方法:

  • 42塩基のDNA鎖を連結した粘着性のある端で構成した単一鎖のタイル (SST) が導入されました.
  • 各SSTが4つの隣人に結合する"ピクセル"として機能する自己組み立ての長方形"分子キャンバス"を使用しました.
  • ターゲット形状の定義と組み立てのために,特定のストランドサブセットを持つワンポットアニリングプロセスを採用しました.

主要な成果:

  • 複雑な二次元形状とチューブを数百から千以上の異なるSSTを使って組み立てました.
  • SSTのサブセットを使用して310ピクセルのキャンバスから107個の異なる複雑な2D形状の作成を実証しました.
  • ナノ構造物の設計のためのシンプルでモジュラーで堅牢なフレームワークとしてSSTアプローチを検証しました.

結論:

  • シングル・ストランデッド・タイル (SST) アセンブリは,精密な形状を持つ複雑なナノ構造物を構築するための強力でアクセシブルな方法を提供します.
  • このフレームワークは,短い合成DNA鎖から複雑なナノスケールオブジェクトの設計と製造を簡素化します.
  • SSTアプローチは,多様なアプリケーションのためのプログラム可能な核酸自己組み立ての分野を大幅に前進させています.